JP5153598B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents

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Description

本発明は、支持体上に2色以上の着色層が配列されるカラーフィルタアレイの異なる着色層間の境界に、ブラックマトリックスを形成する工程を含むカラーフィルタの製造方法関する。 The present invention, on the boundary of the different colored layers of the color filter array two or more colors of the colored layer is arranged on the support relates to the method of manufacturing a color filter comprising forming a black matrix.

近年、固体撮像装置では、撮像画素数の増加が顕著であり、これに伴って従来と同じサイズの有効画素領域では1画素当たりの面積の縮小化が進み、現在では、画素サイズ1.7μmの固体撮像装置がデジタルカメラやカメラ付き形成電話に組み込まれている。このような画素サイズの面積縮小に伴い、特に固体撮像装置に設けられるカラーフィルタは、受光部面積が縮小化するにつれて各画素間の混色が顕著となることから、色分離の性能を維持すること要求されている。カラーフィルタの製造方法としては、フォトリソ法やドライエッチング法が広く知られている。   In recent years, in the solid-state imaging device, an increase in the number of imaging pixels has been remarkable, and accordingly, the effective pixel area having the same size as the conventional one has been reduced in area per pixel, and at present, the pixel size is 1.7 μm. Solid-state imaging devices are built into digital cameras and molded telephones with cameras. As the area of the pixel size is reduced, the color filters provided in the solid-state imaging device maintain the color separation performance because the color mixture between the pixels becomes remarkable as the area of the light receiving part is reduced. It is requested. As a method for producing a color filter, a photolithography method and a dry etching method are widely known.

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る。これにより、従来はカラーフィルタの製造方法として広く利用されていた。このフォトリソ法を用いたカラーフィルタの製造方法では、基板上に着色硬化性組成物等の感放射線性組成物を塗布し乾燥させて形成した塗膜をパターン露光・現像・ベーク処理することによって着色画素を形成し、この操作を各色ごとに繰り返し行なってカラーフィルタを製造する。   In the photolithography method, since the manufacturing process conforms to the photolithography process of semiconductor manufacturing, initial investment can be suppressed. Thus, conventionally, it has been widely used as a method for producing a color filter. In this color filter manufacturing method using the photolithographic method, a coating film formed by applying a radiation-sensitive composition such as a colored curable composition on a substrate and drying it is colored by pattern exposure, development and baking. Pixels are formed and this operation is repeated for each color to produce a color filter.

一方、フォトリソ法を利用するカラーフィルタの製造方法に対して、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用いられている。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1参照)、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2参照)。   On the other hand, a dry etching method is used as a method effective for forming a fine pattern with a thinner film than a color filter manufacturing method using a photolithography method. The dry etching method has been conventionally employed as a method for forming a pattern on a dye-deposited thin film (see, for example, Patent Document 1), and the thin film formation has a film thickness while maintaining the same spectral characteristics as compared to a photolithography system. However, it is possible to form a thin film having a thickness of 1/2 or less. In addition, a pattern forming method combining a photolithography method and a dry etching method has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

また、ドライエッチング法でパターン形成された第1色のカラーフィルタ(着色層)の上に、第1色とは異なるカラーフィルタ材料(着色剤含有組成物)を塗布して第2色のカラーフィルタ(着色層)を形成し、CMP(化学機械研磨)法、又はエッチバック法を用いて、第2色のカラーフィルタの表面を平坦化して、第1色のカラーフィルタの隙間に第2色のカラーフィルタが配列されるようにする方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, a color filter material (colorant-containing composition) different from the first color is applied on the first color filter (colored layer) patterned by the dry etching method, so that the second color filter (Colored layer) is formed, and the surface of the second color filter is flattened using the CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the etch-back method, and the second color is placed in the gap between the first color filters. A method for arranging color filters has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

さらに、カラーフィルタの性能は、固体撮像装置の重要な特性維持に関わるため、薄型化や矩形化、各画素間の混色(色同士が重なり合うオーバーラップ)防止など様々な性能の向上が求められている。   Furthermore, since the performance of the color filter is related to maintaining the important characteristics of the solid-state imaging device, various performance improvements such as thinning and rectangularization, and prevention of color mixture between pixels (overlapping colors overlap each other) are required. Yes.

カラーフィルタの性能要求対策として、特許文献4には、各カラーフィルタを互いに分離するためのフィルタ分離層を支持体上に形成した後、このフィルタ分離層に対してドライエッチングによりカラーフィルタを形成する領域を開口して着色層を埋め込み、CMP(化学的機械研磨)などの平坦化処理によって開口に埋め込まれた領域以外の着色層の除去を行なってカラーフィルタを製造する方法が提案されている。
特開昭55−146406号公報 特開2001−249218号公報 特開2006−351786号公報 特開2006−351775号公報
As a measure against the performance requirement of the color filter, in Patent Document 4, a filter separation layer for separating the color filters from each other is formed on a support, and then the color filter is formed on the filter separation layer by dry etching. There has been proposed a method of manufacturing a color filter by opening a region and embedding a colored layer, and removing a colored layer other than the region embedded in the opening by a planarization process such as CMP (Chemical Mechanical Polishing).
JP-A-55-146406 JP 2001-249218 A JP 2006-351786 A JP 2006-351775 A

上記特許文献4に記載された製造方法では、カラーフィルタ層と屈折率の異なる材料からフィルタ分離層を形成して、カラーフィルタとフィルタ分離層との屈折率差により、斜めからの入射光を反射させ混色を抑制することを目的としているが、反射効率が悪く、混色抑制効果を十分に得られない場合がある。そこで、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイでカラーフィルタの発色効果やコントラストを上げるために、3色カラーフィルタ間の境界部分に形成されているような遮光性のブラックマトリックス(遮光壁)を固体撮像装置のカラーフィルタに適用することが考えられている。従来の遮光壁の形成方法としては、着色層が配列されたカラーフィルタアレイ上にフォトレジスト層を形成し、i線露光ステッパーを使用して着色層の境界線に合わせたパターンを形成し、このフォトレジスト層をマスクとしてカラーフィルタアレイに遮光壁用の開口部を形成する。そしてこの遮光壁用の開口部に黒着色剤を含有させた組成物を埋め込むようにしてブラックマトリックス(遮光壁)を形成する。   In the manufacturing method described in Patent Document 4, a filter separation layer is formed from a material having a refractive index different from that of the color filter layer, and incident light from an oblique direction is reflected by a difference in refractive index between the color filter and the filter separation layer. However, there are cases where the reflection efficiency is poor and the color mixing suppression effect cannot be sufficiently obtained. Therefore, in order to increase the coloring effect and contrast of color filters in liquid crystal displays and plasma displays, a light-blocking black matrix (light-shielding wall) formed at the boundary between the three-color filters is used for the color of the solid-state imaging device. It is considered to be applied to a filter. As a conventional method for forming a light-shielding wall, a photoresist layer is formed on a color filter array in which colored layers are arranged, and a pattern that matches the boundary line of the colored layer is formed using an i-line exposure stepper. An opening for a light shielding wall is formed in the color filter array using the photoresist layer as a mask. Then, a black matrix (light shielding wall) is formed by embedding a composition containing a black colorant in the opening for the light shielding wall.

このようなブラックマトリクスを形成する場合、従来の製造工程で使用されているi線露光ステッパーを用いたパターン形成では、0.5μmより大きい線幅となる。しかしながら、カラーフィルタのさらなる微細化に対応しつつ要求性能を満たすためには、遮光壁を従来より狭い0.5μm以下の線幅に形成しなければならない。そこで、より狭い線幅のパターンを形成できるKrF露光ステッパーを用いることも考えられるが、i線露光ステッパーに代えてKrF露光ステッパーを導入すると設備投資するコストがかかる為、製品自体のコスト上昇の原因となる。   When such a black matrix is formed, a line width larger than 0.5 μm is obtained in pattern formation using an i-line exposure stepper used in a conventional manufacturing process. However, in order to satisfy the required performance while accommodating further miniaturization of the color filter, the light shielding wall must be formed with a line width of 0.5 μm or less, which is narrower than before. Therefore, it is conceivable to use a KrF exposure stepper that can form a pattern with a narrower line width. However, if a KrF exposure stepper is used instead of the i-line exposure stepper, the cost of capital investment increases, which causes an increase in the cost of the product itself. It becomes.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、遮光壁のさらなる微細化が可能なカラーフィルタの製造方法ローコストに提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a color filter manufacturing method capable of further miniaturizing a light shielding wall at a low cost.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に、少なくとも2色以上の着色層を配列するとともに、前記着色層の境界に合わせた箇所に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を配してなるカラーフィルタの製造方法であって、支持体上に前記黒色光層を形成する黒色遮光層形成工程と、ドライエッチング処理によって、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の第1の開口部を前記黒色光層に形成する第1の開口部形成エッチング工程と、前記第1の開口部に対して前記所定ピッチずらした位置の市松模様状の第2の開口部を前記黒色光層に形成して、前記着色層の境界に合わせた箇所を残してブラックマトリクスを形成する第2の開口部形成エッチング工程とを少なくとも有することを特徴とする。 In the method for producing a color filter of the present invention, a black color comprising a composition in which a colored layer of at least two colors is arranged on a support and a black colorant is dispersed at a location aligned with the boundary of the colored layer. a method of manufacturing a color filter formed by arranging a light-shielding layer, and the black shielding layer forming step of forming the black shielding light layer on the support, by dry etching, shifting the adjacent arrangement with each other a predetermined pitch checkered a first opening forming an etching step for forming a first opening pattern shape of the black shielding light layer, wherein the predetermined pitch position shifted checkerboard pattern of the second to the first opening an opening formed in the black shielding light layer, and having at least a second opening forming an etching step for forming a black matrix, leaving a portion matching the boundary of the colored layer.

支持体上に、少なくとも2色以上の着色層を配列するとともに、前記着色層の境界に合わせた箇所に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を配してなるカラーフィルタの製造方法であって、前記支持体層上に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を形成する黒色遮光層形成工程と、前記黒色遮光層上に第1のフォトレジスト層を形成して、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の第1のパターンを形成する第1のパターニング工程と、ドライエッチング処理によって、前記第1のフォトレジスト層をマスクとして市松模様状の第1の開口部を形成する第1の開口部形成エッチング工程と、前記黒色光層及び前記第1の開口部を埋めるように第2のフォトレジスト層を形成して、前記第1の開口部に対して前記所定ピッチずらした位置の市松模様状の第2のパターンを形成する第2のパターニング工程と、ドライエッチング処理によって、前記第2のフォトレジスト層をマスクとして前記第1の開口部に対して前記所定ピッチずらした位置の市松模様状の第2の開口部を形成して、前記着色層の境界に合わせた箇所を残したブラックマトリクスを形成する第2の開口部形成エッチング工程とを少なくとも有することを特徴とする。 A color filter in which a colored layer of at least two colors is arranged on a support, and a black light-shielding layer made of a composition in which a black colorant is dispersed is arranged at a position aligned with the boundary of the colored layer. A manufacturing method comprising: forming a black light shielding layer comprising a composition in which a black colorant is dispersed on the support layer; and forming a first photoresist layer on the black light shielding layer. A first patterning step of forming a first pattern of a checkered pattern in which adjacent arrays are shifted by a predetermined pitch, and a dry etching process to form a checkered pattern using the first photoresist layer as a mask a first opening forming an etching step for forming the first opening, forming a second photoresist layer so as to fill the black shielding light layer and said first opening, said first opening For the department A second patterning step of forming a checkered second pattern at a position shifted by the predetermined pitch, and a dry etching process, the second photoresist layer as a mask with respect to the first opening. At least a second opening formation etching step of forming a checkered pattern-like second opening at a position shifted by a predetermined pitch and forming a black matrix leaving a portion that matches the boundary of the colored layer. It is characterized by.

前記黒着色剤は、チタンブラックであることが好ましい。また、前記ドライエッチング処理は、少なくともフロロカーボンガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用いることが好ましい。 The black colorant is preferably titanium black. The dry etching process preferably uses a mixed gas containing at least a fluorocarbon gas and an oxygen gas.

本発明によれば、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の第1の開口部、及び第1の開口部に対して所定ピッチずらした位置の市松模様状の第2の開口部を形成して着色層の境界に合わせた箇所を残したブラックマトリクス(遮光壁)を形成するので、微細な線幅のブラックマトリクスを形成しつつ、ローコスト化を図ることが可能なカラーフィルタの製造方法提供することができる。 According to the present invention, the checkered pattern-like first openings that are shifted from each other by a predetermined pitch, and the checkered pattern-like second openings that are shifted by a predetermined pitch with respect to the first openings. Since a black matrix (light-shielding wall) is formed by leaving a portion that is formed and aligned with the boundary of the colored layer, a method for manufacturing a color filter that can reduce costs while forming a black matrix with a fine line width it is possible to provide a.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明について具体的に説明する。図1において、本実施形態の固体撮像装置10は、フォトダイオード11R,11G,11Bを備えた半導体基板12と、半導体基板12のフォトダイオード11R,11G,11Bへの入射側に設けられたカラーフィルタ13R,13G,13Bと、各カラーフィルタ13R,13G,13Bの境界に形成され、各カラーフィルタ間を互いに隔離する遮光壁14と、カラーフィルタ13R,13G,13B及び遮光壁14を覆って平坦化する平坦化層15と、平坦化層15の上にカラーフィルタ13R,13G,13Bの形成領域に対応するように設けられたマイクロレンズ16とを備える。カラーフィルタ13R,13G,13Bは、それぞれ赤、緑、青色の光を透過させる。また、更に、半導体基板12には、フォトダイオード11R,11G,11Bの部分のみが開口する不図示の遮光膜が設けられており、この遮光膜はタングステン等で形成されている。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, a solid-state imaging device 10 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 12 including photodiodes 11R, 11G, and 11B, and a color filter provided on the incident side of the semiconductor substrate 12 with respect to the photodiodes 11R, 11G, and 11B. 13R, 13G, 13B and the color filters 13R, 13G, 13B, which are formed at the boundaries between the respective color filters, isolate each other from each other, and the color filters 13R, 13G, 13B and the light shielding wall 14 are covered and flattened. And a microlens 16 provided on the planarization layer 15 so as to correspond to the formation regions of the color filters 13R, 13G, and 13B. The color filters 13R, 13G, and 13B transmit red, green, and blue light, respectively. Furthermore, the semiconductor substrate 12 is provided with a light shielding film (not shown) that is open only in the portions of the photodiodes 11R, 11G, and 11B, and this light shielding film is formed of tungsten or the like.

図2は、固体撮像装置10を半導体基板の上方(法線方向)からみた平面図であり、破線は各カラーフィルタ13R,13G,13Bの境界を示す。固体撮像装置10は、画素を構成するカラーフィルタ13R,13G,13B及びそれに対応するフォトダイオード11R,11G,11Bが、ベイヤー配列、すなわち、奇数ラインがカラーフィルタ13G,13Rの繰り返し、偶数ラインがカラーフィルタ13B,13Gの繰り返しで配置されている。マイクロレンズ16及びカラーフィルタ13R,13G,13Bを通ってフォトダイオード11R,11G,11Bへ入射した光が、光電変換により各色の光量に応じた信号電荷に生成されて蓄積される。   FIG. 2 is a plan view of the solid-state imaging device 10 as viewed from above the semiconductor substrate (normal direction), and broken lines indicate boundaries between the color filters 13R, 13G, and 13B. In the solid-state imaging device 10, the color filters 13R, 13G, and 13B constituting the pixels and the corresponding photodiodes 11R, 11G, and 11B are arranged in a Bayer array, that is, the odd lines are repeated of the color filters 13G and 13R, and the even lines are colored. The filters 13B and 13G are arranged repeatedly. Light that has entered the photodiodes 11R, 11G, and 11B through the microlens 16 and the color filters 13R, 13G, and 13B is generated and stored as signal charges corresponding to the light amounts of the respective colors by photoelectric conversion.

遮光壁14は、各カラーフィルタ13R,13G,13Bの間を互いに隔離するため、マイクロレンズ16及びカラーフィルタ13R,13G,13Bを通って入射した光のうち、特に斜め入射光を吸収してマイクロレンズ16及び平坦化層15を通過して隣接する画素へ光漏れ(混色)することを防止する。   The light shielding wall 14 isolates the color filters 13R, 13G, and 13B from each other, and therefore absorbs obliquely incident light among the light that has entered through the microlens 16 and the color filters 13R, 13G, and 13B. Light leakage (color mixing) is prevented from passing through the lens 16 and the planarization layer 15 to adjacent pixels.

遮光壁14は、可視光を吸収する黒色材含有組成物で構成されており、斜め光が入射したときには光を吸収するようになっている。遮光壁14は、後述するように、ドライエッチング法によりその壁面が半導体基板12の法線方向と略平行になるように加工形成されている。   The light shielding wall 14 is made of a black material-containing composition that absorbs visible light, and absorbs light when oblique light is incident. As will be described later, the light shielding wall 14 is formed by dry etching so that the wall surface thereof is substantially parallel to the normal direction of the semiconductor substrate 12.

なお、固体撮像装置はカラーフィルタ以外にマイクロレンズが設けられた形態が一般的であるが、例えばカラーフィルタ層の下層として光電変換層を設けることによりマイクロレンズを設けない構成としてもよい。この場合、光電変換層としては、MCP(マイクロチャネルプレート)、ITO(Indium Tin Oxide)膜などを挙げることができる。   The solid-state imaging device generally has a form in which a microlens is provided in addition to the color filter. However, for example, a configuration in which a microlens is not provided by providing a photoelectric conversion layer as a lower layer of the color filter layer may be employed. In this case, examples of the photoelectric conversion layer include an MCP (microchannel plate) and an ITO (Indium Tin Oxide) film.

本発明を適用した固体撮像装置10のブラックマトリクス(遮光壁)14は、カラーフィルタ5R,5G,5Bの画素ピッチをP、膜厚方向と直交する画素方向におけるブラックマトリクス6の線幅をDとすると、D=(1/5〜1/15)Pとなるように形成することが好ましく、遮光性の観点からD=(1/7〜1/10)Pで形成されることが好ましい。また、ブラックマトリクス6の膜厚は、カラーフィルタの平坦性の観点から、カラーフィルタ層と同等であることが好ましい。   The black matrix (light shielding wall) 14 of the solid-state imaging device 10 to which the present invention is applied has a pixel pitch of the color filters 5R, 5G, and 5B as P, and a line width of the black matrix 6 in the pixel direction orthogonal to the film thickness direction as D. Then, it is preferable to form so that it may become D = (1/5-1/15) P, and it is preferable to form by D = (1/7-1/10) P from a light-shielding viewpoint. The film thickness of the black matrix 6 is preferably the same as that of the color filter layer from the viewpoint of the flatness of the color filter.

このような固体撮像装置10を構成するカラーフィルタは、特にドライエッチング法を適用して製造する場合に好適である。以下、本発明に係るカラーフィルタの製造方法について具体的に説明する。   Such a color filter constituting the solid-state imaging device 10 is particularly suitable when manufactured by applying a dry etching method. Hereinafter, a method for producing a color filter according to the present invention will be described in detail.

図3に示すように、カラーフィルタ製造工程19は、ブラックマトリクス形成工程20、第1色カラーフィルタ形成工程21、第2色カラーフィルタ形成工程22、第3色カラーフィルタ形成工程23とからなり、さらにブラックマトリクス形成工程20は、エッチングストッパー層形成工程24、黒色遮光層形成工程25、第1のパターニング工程26、第1のエッチング工程27(第1の開口部形成エッチング工程)、第1のフォトレジスト除去工程28、第2のパターニング工程29、第2のエッチング工程30(第1の開口部形成エッチング工程)、第2のフォトレジスト除去工程31、からなる。   As shown in FIG. 3, the color filter manufacturing process 19 includes a black matrix forming process 20, a first color filter forming process 21, a second color filter forming process 22, and a third color filter forming process 23. Further, the black matrix forming step 20 includes an etching stopper layer forming step 24, a black light shielding layer forming step 25, a first patterning step 26, a first etching step 27 (first opening forming etching step), and a first photo process. It comprises a resist removal step 28, a second patterning step 29, a second etching step 30 (first opening formation etching step), and a second photoresist removal step 31.

一方、第1〜3色カラーフィルタ形成工程21〜23は、パターニング工程34,39、エッチング工程35,40、フォトレジスト除去工程36,41、着色層形成工程32,37,42、平坦化工程33,38,43からなる。なお、第1色カラーフィルタ形成工程21には、パターニング工程、エッチング工程、フォトレジスト除去工程が無い。   On the other hand, the first to third color filter forming steps 21 to 23 include patterning steps 34 and 39, etching steps 35 and 40, photoresist removing steps 36 and 41, colored layer forming steps 32, 37 and 42, and a planarizing step 33. , 38, 43. Note that the first color filter forming step 21 does not include a patterning step, an etching step, and a photoresist removing step.

固体撮像装置10の場合は、これらの工程20〜23の前に支持体としての半導体基板12を形成する工程があり、さらにこれらの工程の後には、カラーフィルタ13B,13Gを覆う平坦化層15と、平坦化層15の上に配されるマイクロレンズ16とを形成する工程が少なくともある。   In the case of the solid-state imaging device 10, there is a step of forming the semiconductor substrate 12 as a support body before these steps 20 to 23, and after these steps, the planarization layer 15 covering the color filters 13B and 13G. And at least a step of forming a microlens 16 disposed on the planarizing layer 15.

カラーフィルタ製造工程19は、ブラックマトリクス形成工程20から開始する。ブラックマトリックス形成工程20では、先ず、エッチングストッパー層形成工程24を行う。このエッチングストッパー層形成工程24は、後述する支持体44の破損抑制役割を担うとともに、ブラックマトリクス(遮光壁)の形成後は除去される観点から、本発明では酸化シリコンを含む組成物からエッチングストッパー層が形成され、例えば、4MS(ラサ工業社製)をスピンコーター(SCWC80A 大日本スクリーン社製)を用いて支持体44上に塗布し、次にホットプレートを用いて、雰囲気温度が200℃〜250℃で、5〜10分加熱処理し、塗布膜を乾燥・硬化させてエッチングストッパー層45(図4参照)を形成し、このエッチングストッパー層45上に後述する黒色遮光層46を形成する。エッチングストッパー層45の膜厚は、50〜200mmの範囲内で形成され、さらには、70〜150mmの範囲内で形成されることが好ましい。なお、スピンコート法に限らず、CVD法、スパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法を用いてもよい。なお、エッチングストッパー層を形成するには、上記の他にも、OCD Type−12(東京応化社製)、CERAMATE−LNT(触媒化成工業社製)を用いてもよい。   The color filter manufacturing process 19 starts from a black matrix forming process 20. In the black matrix forming step 20, first, an etching stopper layer forming step 24 is performed. The etching stopper layer forming step 24 plays a role of suppressing damage to the support 44 described later, and is removed from the composition containing silicon oxide in the present invention from the viewpoint of being removed after the black matrix (light-shielding wall) is formed. A layer is formed, for example, 4MS (manufactured by Lhasa Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the support 44 using a spin coater (SCWC80A manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.), and then the ambient temperature is 200 ° C. to 200 ° C. The coating film is dried and cured at 250 ° C. for 5 to 10 minutes to form an etching stopper layer 45 (see FIG. 4), and a black light shielding layer 46 to be described later is formed on the etching stopper layer 45. The film thickness of the etching stopper layer 45 is formed within a range of 50 to 200 mm, and more preferably within a range of 70 to 150 mm. Note that not limited to the spin coating method, a CVD method, a sputtering method, a vapor deposition method, or a sol-gel method may be used. In addition to forming the etching stopper layer, OCD Type-12 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) or CERAMATE-LNT (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) may be used.

[黒色遮光層形成工程]
エッチングストッパー層形成工程24の次は、黒色遮光層形成工程25を行う。黒色遮光層形成工程25では、図4に示すように、支持体44の上にスピンコーター(SCWC80A 大日本スクリーン社製)を用いて、黒色遮光層46を形成する黒着色剤が分散された組成物を塗布する。次にホットプレートを用いて、雰囲気温度が200℃〜250℃、5〜10分間加熱処理し、塗布膜を硬化させて黒色遮光層46を形成する。この加熱処理は組成物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。本発明では、黒色遮光層46を形成する組成物は、黒着色剤として金属顔料が分散されたものを使用し、黒着色剤として使用される金属顔料としては特にチタンブラックを用いることが好ましい。
[Black shading layer forming step]
After the etching stopper layer forming step 24, a black light shielding layer forming step 25 is performed. In the black light-shielding layer forming step 25, as shown in FIG. 4, a composition in which a black colorant for forming the black light-shielding layer 46 is dispersed on a support 44 using a spin coater (SCWC80A manufactured by Dainippon Screen). Apply the object. Next, using a hot plate, the atmosphere temperature is 200 ° C. to 250 ° C. for 5 to 10 minutes, the coating film is cured, and the black light shielding layer 46 is formed. This heat treatment may be performed simultaneously with the drying after the application of the composition, or a separate thermosetting step may be provided after the application and drying. In the present invention, the composition for forming the black light-shielding layer 46 is preferably one in which a metal pigment is dispersed as a black colorant, and titanium black is particularly preferably used as the metal pigment used as the black colorant.

[支持体]
本発明で使用される支持体44としては、用途に応じて選択すればよく、例えば、固体撮像装置を製造する場合は半導体基板(光電変換素子基板)、例えばシリコン基板、酸化膜、窒化シリコン等を、液晶表示装置を製造する場合は、ガラス基板、例えばソーダガラス、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を用いることができる。また、これら支持体と着色層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。
[Support]
The support 44 used in the present invention may be selected according to the application. For example, when manufacturing a solid-state imaging device, a semiconductor substrate (photoelectric conversion element substrate), for example, a silicon substrate, an oxide film, silicon nitride, or the like In the case of manufacturing a liquid crystal display device, a glass substrate such as soda glass, borosilicate glass, quartz glass, and those obtained by attaching a transparent conductive film thereto can be used. Further, an intermediate layer or the like may be provided between the support and the colored layer as long as the present invention is not impaired.

[i線フォトレジストのパターニング]
次に、黒色遮光層46上にポジ型のフォトレジスト(FHi622BC:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を、スピンコーターを用いて塗布する。ホットプレートで、80〜100℃の範囲で、60秒プリベークを実施して、フォトレジスト層47を形成する。続いて、フォトレジスト層47の上方から、フォトマスクを用いて、着色層が形成される領域に、i線(波長365nm)の紫外線を、ステッパーを用いて露光する。次に、ホットプレートで、100〜120℃の範囲で、90秒PEB処理を行なう。その後、現像液でパドル現像処理を行ない、更にホットプレートでポストベーク処理を実施し、後述する第1〜第3の着色層70,74,76が形成される領域のフォトレジストを除去する(第1のパターニング工程26)。図5は、第1〜第3の着色層70,74,76が形成される領域のフォトレジストを除去した状態、すなわち第1〜第3の着色層70,74,76の境界に対応する箇所を残した状態であり、符号48は、フォトレジストを除去した開口部を示す。この第1のパターニング工程26では、図6に示すように、矩形状の開口部48が、隣合う配列同士を画素ピッチPだけ縦横にずらした市松模様状となるようにに配列されたパターンをフォトレジスト層47に形成する。
[I-line photoresist patterning]
Next, a positive photoresist (FHi622BC: manufactured by FUJIFILM Electronics Materials) is applied onto the black light shielding layer 46 using a spin coater. Pre-baking is performed for 60 seconds in the range of 80 to 100 ° C. with a hot plate to form the photoresist layer 47. Subsequently, ultraviolet rays of i-line (wavelength 365 nm) are exposed from above the photoresist layer 47 to the region where the colored layer is formed using a photomask using a stepper. Next, PEB treatment is performed for 90 seconds at 100 to 120 ° C. using a hot plate. Thereafter, paddle development processing is performed with a developer, and post-baking processing is further performed with a hot plate to remove the photoresist in a region where first to third colored layers 70, 74, and 76 to be described later are formed (first 1 patterning step 26). FIG. 5 shows a state where the photoresist in a region where the first to third colored layers 70, 74, and 76 are formed, that is, a position corresponding to the boundary between the first to third colored layers 70, 74, and 76. The reference numeral 48 indicates an opening from which the photoresist is removed. In the first patterning step 26, as shown in FIG. 6, a pattern in which rectangular openings 48 are arranged so as to have a checkered pattern in which adjacent arrays are shifted vertically and horizontally by the pixel pitch P is used. A photoresist layer 47 is formed.

フォトレジストは、公知のポジ型フォトレジストを使用することができる。ポジ型フォトレジストとしては、紫外線(g線、i線)、KrF,ArFなどのエキシマレーザー等を含む遠紫外線、電子線などに感応するポジ型の感光性樹脂組成物を使用することができる。   As the photoresist, a known positive type photoresist can be used. As the positive photoresist, a positive photosensitive resin composition that is sensitive to ultraviolet rays (g rays, i rays), far ultraviolet rays including excimer lasers such as KrF and ArF, and electron beams can be used.

露光に用いる光源としては、カラーフィルタパターンの形成が1.0μm程度の解像力を有していればよいとの理由から、i線であることが好ましい。現像液としては、黒色遮光層46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合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。   The light source used for exposure is preferably i-line because the formation of the color filter pattern only needs to have a resolving power of about 1.0 μm. Any developer can be used as long as it does not affect the black light-shielding layer 46 and dissolves the exposed portion of the positive resist and the uncured portion of the negative resist. Specifically, a combination of various organic solvents or an alkaline aqueous solution can be used.

[第1のエッチング工程]
次に、フォトレジスト層47をマスクとしてドライエッチングする第1のエッチング工程27について説明する。使用するドライエッチング装置としては、日立ハイテクノロジーズ社製のリアクティブイオンエッチング装置(RIE;U−621)、あるいは、誘導結合プラズマ(inductive coupled plasma:ICP)を利用したICPエッチャー装置(NE500:アルバック社製)を用いることが好ましい。RIE装置49は、公知な平行平板型や容量結合型、電子サイクロトロン共鳴型で、RF、マイクロ波、VHF放電を用いてドライエッチングを行うことができる。このRIE装置49(図7参照)を用いて、フォトレジスト層47をマスクとして黒色遮光層46にドライエッチング処理するエッチング工程を行う。これにより、着色層が形成される領域の黒色遮光層46を除去する。なお、図8は、第1のエッチング工程27によって黒色遮光層46がエッチングされた状態を示し、符号50は、第1のエッチング工程27によって除去された黒色遮光層46の開口部である。
[First etching step]
Next, the first etching step 27 for dry etching using the photoresist layer 47 as a mask will be described. As a dry etching apparatus to be used, a reactive ion etching apparatus (RIE; U-621) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, or an ICP etcher apparatus using an inductive coupled plasma (ICP) (NE500: ULVAC, Inc.) Are preferably used. The RIE apparatus 49 is a known parallel plate type, capacitive coupling type, or electron cyclotron resonance type, and can perform dry etching using RF, microwave, or VHF discharge. Using this RIE apparatus 49 (see FIG. 7), an etching process is performed in which the black light shielding layer 46 is dry-etched using the photoresist layer 47 as a mask. Thereby, the black light shielding layer 46 in the region where the colored layer is formed is removed. FIG. 8 shows a state where the black light shielding layer 46 is etched by the first etching step 27, and reference numeral 50 denotes an opening of the black light shielding layer 46 removed by the first etching step 27.

図7は、ドライエッチング装置の構成の概略を示す。本実施形態では、このRIE装置49を用いて各種ドライエッチング処理を行う。このRIE装置49は、チャンバー51と、平面電極(カソード)52と、対向電極(アノード)53と、RF発振器54と、ブロッキングコンデンサ55と、エッチングガス供給部56と、これらを制御する制御部57とを備える。   FIG. 7 shows a schematic configuration of a dry etching apparatus. In the present embodiment, various dry etching processes are performed using the RIE apparatus 49. The RIE apparatus 49 includes a chamber 51, a planar electrode (cathode) 52, a counter electrode (anode) 53, an RF oscillator 54, a blocking capacitor 55, an etching gas supply unit 56, and a control unit 57 that controls them. With.

チャンバー51は、側面から内部へエッチングガスが導入される導入口51aが設けられ、内部には、平面電極52と対向電極53とが配置されている。平面電極52及び対向電極53は、RF発振器54と直列に接続されている。さらに、平面電極52とRF発振器54の間にはブロッキングコンデンサ55が接続され、対向電極53とRF発振器54との間ではアース58に接続されている。カラーフィルタが形成される支持体44は、平面電極(カソード)52の上にセットされる。   The chamber 51 is provided with an introduction port 51a through which an etching gas is introduced from the side surface into the inside, and a planar electrode 52 and a counter electrode 53 are arranged inside. The planar electrode 52 and the counter electrode 53 are connected in series with the RF oscillator 54. Further, a blocking capacitor 55 is connected between the planar electrode 52 and the RF oscillator 54, and is connected to the ground 58 between the counter electrode 53 and the RF oscillator 54. The support 44 on which the color filter is formed is set on the planar electrode (cathode) 52.

本発明では、黒色遮光層46にドライエッチング処理するエッチング工程27では、図9に示すように、開口部形成ドライエッチング処理61、残渣除去ドライエッチング処理62、及び下層除去ドライエッチング処理63を順次行う。エッチング工程27では先ず、開口部形成ドライエッチング処理61を行う。   In the present invention, in the etching step 27 for dry etching the black light shielding layer 46, as shown in FIG. 9, an opening forming dry etching process 61, a residue removing dry etching process 62, and a lower layer removing dry etching process 63 are sequentially performed. . In the etching step 27, first, an opening forming dry etching process 61 is performed.

[開口部形成ドライエッチング処理]
この開口部形成ドライエッチング処理61では、黒色遮光層46に異方性加工をする観点から、CFガスと、C数が2以上から選択されるCxFyガス(フロロカーボンガス;x=2〜6、y=4〜8)と、酸素ガスとの混合ガス(第1の混合ガス)をエッチングガスとして用いる。この第1の混合ガスは、エッチングの速さと異方性加工を求める点から、CFを1とした場合、CxFyガスを2〜20、酸素ガスを1〜10の範囲内で混合することが好ましい。そして、開口部形成ドライエッチング処理61では、RIE装置49を使用し、平面電極(カソード)52の上に支持体44をセットしたチャンバー51の内部へ、第1のエッチングガスを導入する。そしてこの第1のエッチングガスが導入された状態で、RF発振器54によって、平面電極52と対向電極53との間に高周波電圧が印加されると、陰極効果により黒色遮光層46に異方性を有するエッチングが施される。
[Opening formation dry etching process]
In this opening formation dry etching process 61, from the viewpoint of anisotropic processing of the black light shielding layer 46, CF 4 gas and CxFy gas (fluorocarbon gas; x = 2 to 6, A mixed gas (first mixed gas) of y = 4 to 8) and oxygen gas is used as an etching gas. From the point of obtaining the etching speed and anisotropic processing, this first mixed gas can be mixed within a range of 2 to 20 for CxFy gas and 1 to 10 for oxygen gas when CF 4 is 1. preferable. In the opening formation dry etching process 61, the first etching gas is introduced into the chamber 51 in which the support 44 is set on the planar electrode (cathode) 52 using the RIE device 49. When a high frequency voltage is applied between the planar electrode 52 and the counter electrode 53 by the RF oscillator 54 with the first etching gas being introduced, the black light shielding layer 46 is made anisotropic by the cathode effect. Etching is performed.

以上の条件で、黒色遮光層46に開口部形成ドライエッチング処理61が施されると、図8(A)に示すように、黒色遮光層46には、フォトレジスト層47でマスクされていない箇所に開口部50が形成されるが、上述したように黒着色剤として金属顔料を使用しているため、エッチングされた開口部50の内部に残渣59が付着する。   When the opening formation dry etching process 61 is applied to the black light shielding layer 46 under the above conditions, the black light shielding layer 46 is not masked by the photoresist layer 47 as shown in FIG. However, since the metal pigment is used as the black colorant as described above, the residue 59 adheres to the inside of the etched opening 50.

[残渣除去ドライエッチング処理]
エッチング工程27では、上述した開口部形成ドライエッチング処理61を先に行い、続いて残渣除去ドライエッチング処理62を行う。この残渣除去ドライエッチング処理では、開口部50に付着される残渣59を除去する観点から、少なくとも酸素ガスを含む混合ガスを用いる。酸素ガスのほかに含まれるガスとしては、不活性ガス(Ar、He、Xeなど希ガス)や窒素ガスが好ましい。この第2の混合ガスは、残渣除去とエッチングの速さを求める点から、酸素ガスと他のガスとの混合比(酸素ガス/他のガス)を1/1〜1/4とすることが好ましい。
[Residue removal dry etching treatment]
In the etching step 27, the opening formation dry etching process 61 described above is performed first, followed by a residue removal dry etching process 62. In the residue removal dry etching process, a mixed gas containing at least oxygen gas is used from the viewpoint of removing the residue 59 attached to the opening 50. As the gas contained in addition to the oxygen gas, an inert gas (a rare gas such as Ar, He, or Xe) or a nitrogen gas is preferable. In the second mixed gas, the mixing ratio of oxygen gas to other gas (oxygen gas / other gas) may be set to 1/1 to 1/4 from the point of obtaining the removal rate of the residue and the etching speed. preferable.

以上の条件で、開口部形成ドライエッチング処理61の後に残渣除去ドライエッチング処理62を行うことで、開口部形成ドライエッチング処理62で黒色遮光層46に形成された開口部50に付着される残渣59が、残渣除去ドライエッチング処理62によって除去される。よって、黒色遮光層46はフォトレジスト層47によるマスキングに対して精度良くエッチングされることとなり、高い矩形性を有する開口部50を形成することができる。   Under the above conditions, the residue removal dry etching process 62 is performed after the opening formation dry etching process 61, whereby the residue 59 attached to the opening 50 formed in the black light shielding layer 46 by the opening formation dry etching process 62. Is removed by the residue removal dry etching process 62. Therefore, the black light shielding layer 46 is etched with high accuracy with respect to the masking by the photoresist layer 47, and the opening 50 having high rectangularity can be formed.

[下層除去ドライエッチング処理]
残渣除去ドライエッチング処理62の次は、黒色遮光層46の下層にあるエッチングストッパー層45を除去する下層除去ドライエッチング処理63を行う。この下層除去ドライエッチング処理63は、エッチングストッパー層45である酸化シリコン層を除去する観点から、C数が2以上から選択されるCxFyガス(フロロカーボンガス;x=2〜6、y=4〜8)と、酸素ガスとの混合ガス(第3の混合ガス)を用いる。この第3の混合ガスは、異方性加工とエッチングの速さを求める点から、CxFyガスと酸素ガスとの混合比(CxFyガス/酸素ガス)を1/2〜5/1とすることが好ましい。以上の条件で、開口部形成、残渣除去及び下層除去ドライエッチング処理61〜63を順次行うことで、開口部形成及び残渣除去ドライエッチング処理61,62の間は、エッチングストッパー層45で保護されているため、支持体44が破損することなく、高い精度でエッチングして開口部50を形成することが可能であり、開口部50の形成後は下層除去ドライエッチング処理63でエッチングストッパー層45を除去することができる。なお、符号60は、下層除去ドライエッチング処理で除去されたエッチングストッパー層45の開口部である。
[Lower layer removal dry etching process]
Following the residue removal dry etching process 62, a lower layer removal dry etching process 63 is performed to remove the etching stopper layer 45 under the black light shielding layer 46. This lower layer removal dry etching process 63 is a CxFy gas (fluorocarbon gas; x = 2-6, y = 4-8) in which the C number is selected from two or more from the viewpoint of removing the silicon oxide layer which is the etching stopper layer 45. ) And oxygen gas (third mixed gas). In the third mixed gas, the mixing ratio of CxFy gas and oxygen gas (CxFy gas / oxygen gas) is set to 1/2 to 5/1 from the viewpoint of obtaining the speed of anisotropic processing and etching. preferable. Under the above conditions, opening formation, residue removal, and lower layer removal dry etching processes 61 to 63 are sequentially performed, so that the opening formation and residue removal dry etching processes 61 and 62 are protected by the etching stopper layer 45. Therefore, it is possible to form the opening 50 by etching with high accuracy without damaging the support 44. After the opening 50 is formed, the etching stopper layer 45 is removed by the lower layer removal dry etching process 63. can do. Reference numeral 60 denotes an opening of the etching stopper layer 45 removed by the lower layer removal dry etching process.

このエッチング工程27では、図10に示すように、黒色遮光層46に、隣合う配列同士を画素ピッチP分ずらした市松模様状に配列された開口部50が形成され、さらに開口部50は幅寸法Wとなるように形成される。この幅寸法Wは、画素ピッチの幅寸法Pよりもやや小さい寸法で形成され、例えば画素ピッチPが1.0μmの場合、開口部50の幅寸法Wは0.9μmで形成することができる。   In this etching step 27, as shown in FIG. 10, openings 50 arranged in a checkered pattern in which adjacent arrays are shifted by the pixel pitch P are formed in the black light shielding layer 46, and the openings 50 have a width. It is formed to have a dimension W. The width dimension W is formed to be slightly smaller than the width dimension P of the pixel pitch. For example, when the pixel pitch P is 1.0 μm, the width dimension W of the opening 50 can be formed to be 0.9 μm.

[その他のエッチング条件]
その他の条件としては、エッチング工程における条件は黒色遮光層の材質や層厚等によって異なるが、上記以外の好ましい条件について以下に説明する。
1)本発明における混合ガスの圧力としては、0.1〜6Paが好ましい。
2)RF発振器54の発生電力、対向電極に印加される電力、平面電極(基板)に印加される電力の関係としては、RF発振器の発生電力/平面電極に印加される電力/平面電極(基板)基板に印加される電力がそれぞれ、400〜800W/100〜500W/100〜800Wであることが好ましい。
3)支持体の温度は−5°Cから80°Cが好ましい。
[Other etching conditions]
As other conditions, the conditions in the etching process vary depending on the material, layer thickness, etc. of the black light shielding layer, but preferable conditions other than the above will be described below.
1) The pressure of the mixed gas in the present invention is preferably 0.1 to 6 Pa.
2) Regarding the relationship between the generated power of the RF oscillator 54, the power applied to the counter electrode, and the power applied to the planar electrode (substrate), the generated power of the RF oscillator / power applied to the planar electrode / planar electrode (substrate) ) The power applied to the substrate is preferably 400 to 800 W / 100 to 500 W / 100 to 800 W, respectively.
3) The temperature of the support is preferably from -5 ° C to 80 ° C.

[第1のフォトレジスト除去工程]
エッチング工程27の次は、溶剤もしくはフォトレジスト剥離液を使用して、フォトレジスト剥離処理を実施し、黒色遮光層46上に残存するフォトレジスト層47の除去を行なう(第1のフォトレジスト除去工程28)。その後、脱溶剤、脱水処理の脱水ベーク処理を行なうことができる。以上のように、着色層を形成しようとする領域の黒色遮光層46をエッチングで除去し、フォトレジスト層47を剥離する。図11にフォトレジスト剥離後の形状を示す。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47を除去可能な状態にする工程と、洗浄水を用いてフォトレジスト層47を除去する工程とを含むことが好ましい。第1のフォトレジスト除去工程28の後は、第2のパターニング工程29を行う。
[First photoresist removal step]
Next to the etching step 27, a photoresist stripping process is performed using a solvent or a photoresist stripper to remove the photoresist layer 47 remaining on the black light shielding layer 46 (first photoresist stripping step). 28). Thereafter, a dehydration bake treatment for solvent removal and dehydration treatment can be performed. As described above, the black light shielding layer 46 in the region where the colored layer is to be formed is removed by etching, and the photoresist layer 47 is peeled off. FIG. 11 shows the shape after stripping the photoresist. It is preferable to include a step of applying a stripping solution or a solvent on the photoresist layer so that the photoresist layer 47 can be removed, and a step of removing the photoresist layer 47 using cleaning water. After the first photoresist removal step 28, a second patterning step 29 is performed.

[第2のパターニング工程]
第2のパターニング工程29では、図12に示すように、黒色遮光層46上、及び開口部50を埋めるようにフォトレジスト層65を形成し、図13及び図14に示すように、エッチング工程27で形成された市松模様配列の開口部50に対して画素ピッチP分ずれた配列で開口部50の中間に位置する、新たな市松模様配列の開口部66を形成するようにフォトレジスト層65にパターニングする(パターニング工程29)。なお、フォトレジスト層65を形成する条件、パターニングの条件はパターニング工程26と同様である。
[Second patterning step]
In the second patterning step 29, as shown in FIG. 12, a photoresist layer 65 is formed on the black light shielding layer 46 and so as to fill the opening 50, and as shown in FIGS. The photoresist layer 65 is formed so as to form a new checkered array opening 66 located in the middle of the opening 50 in an array shifted by the pixel pitch P with respect to the checkered array opening 50 formed in the above. Patterning is performed (patterning step 29). The conditions for forming the photoresist layer 65 and the patterning conditions are the same as in the patterning step 26.

[第2のエッチング工程]
そして、パターニング工程29の次は、フォトレジスト層65をマスクとしてドライエッチングするエッチング工程30を行う。このエッチング工程30では、図15に示すように、上述したエッチング工程27と同様、開口部形成ドライエッチング処理、残渣除去ドライエッチング処理、及び下層除去ドライエッチング処理を順次行う。すなわち、開口部形成ドライエッチング処理によって、黒色遮光層46には、フォトレジスト層65でマスクされていない箇所に開口部67が形成されるとともに、エッチングされた部分に残渣68が形成され(図15(A)に示す状態)、開口部形成ドライエッチング処理の後に残渣除去ドライエッチング処理を行うことで、開口部67に付着される残渣68が除去され(図15(B)に示す状態)、下層除去ドライエッチング処理でエッチングストッパー層45が除去される(図15(C)に示す状態)。なお、符号69は、エッチング工程30で黒色遮光層46とともに除去されたエッチングストッパー層45の開口部である。このエッチング工程30で形成された開口部67は、上述のエッチング工程27で形成された開口部50に対して画素ピッチP分ずれた配列で開口部50の中間に位置する市松模様状に形成され、且つ開口部50と同じ幅寸法Wとなるように形成される。これにより、図16に示すように、黒色遮光層46は、着色層が形成される領域に開口部50,67が形成された状態、すなわち第1〜第3の着色層の境界に対応する箇所を残した状態となる。なお、エッチング工程30の後は、第2のフォトレジスト除去工程31で、黒色遮光層46上、及び開口部50に残ったフォトレジスト層65を除去する。図17にフォトレジスト剥離後の形状を示す。
[Second etching step]
Then, after the patterning step 29, an etching step 30 is performed for dry etching using the photoresist layer 65 as a mask. In this etching process 30, as shown in FIG. 15, the opening formation dry etching process, the residue removal dry etching process, and the lower layer removal dry etching process are sequentially performed as in the etching process 27 described above. That is, by the opening formation dry etching process, the black light shielding layer 46 is formed with an opening 67 in a portion not masked by the photoresist layer 65, and a residue 68 is formed in the etched portion (FIG. 15). (State shown in FIG. 15A), by performing the residue removal dry etching process after the opening forming dry etching process, the residue 68 attached to the opening 67 is removed (state shown in FIG. 15B), and the lower layer The etching stopper layer 45 is removed by the removal dry etching process (the state shown in FIG. 15C). Reference numeral 69 denotes an opening of the etching stopper layer 45 that is removed together with the black light shielding layer 46 in the etching step 30. The openings 67 formed in the etching step 30 are formed in a checkered pattern located in the middle of the openings 50 in an arrangement shifted by the pixel pitch P from the openings 50 formed in the etching step 27 described above. And the same width W as the opening 50 is formed. As a result, as shown in FIG. 16, the black light shielding layer 46 is in a state where the openings 50 and 67 are formed in the region where the colored layer is formed, that is, a location corresponding to the boundary between the first to third colored layers. Will be left. Note that after the etching step 30, the photoresist layer 65 remaining on the black light shielding layer 46 and in the opening 50 is removed in a second photoresist removing step 31. FIG. 17 shows the shape after stripping the photoresist.

[第1色カラーフィルタ形成工程]
フォトレジスト除去工程31の後は、第1〜第3カラーフィルタ形成工程21〜23が順次行われる。第1色カラーフィルタ形成工程21は、先ず、第1の着色層形成工程32を行う。黒色遮光層46の形成方法と同様に、スピンコータを用いて、黒色遮光層46上全体、及び開口部50,67を埋めるように、第1色(例えばグリーン(G))に着色した着色剤含有組成物を塗布する。次に、ホットプレートを用いてポストベーク処理し、第1の着色層70を形成する(図18に示す状態)。
[First color filter forming step]
After the photoresist removing step 31, first to third color filter forming steps 21 to 23 are sequentially performed. In the first color filter forming step 21, first, a first colored layer forming step 32 is performed. Similar to the method for forming the black light shielding layer 46, a spin coater is used to contain a colorant colored in the first color (for example, green (G)) so as to fill the entire black light shielding layer 46 and the openings 50 and 67. Apply the composition. Next, post baking is performed using a hot plate to form the first colored layer 70 (state shown in FIG. 18).

[平坦化工程]
次に、図19に示すように、少なくとも酸素ガスと窒素ガスとを混合した混合ガス(エッチングガス)を用いて、異方性エッチング処理を実施し、黒色遮光層46が露出するまで第1の着色層70を全面エッチング(エッチバック)処理で平坦化する(平坦化工程33)。黒色遮光層46は、あらかじめ第1の着色層70の設定膜厚と同じになるように形成されているため、黒色遮光層46が露出するまで第1の着色層70を平坦化処理すると、第1の着色層70を設定膜厚に形成することができる。
[Planarization process]
Next, as shown in FIG. 19, an anisotropic etching process is performed using a mixed gas (etching gas) obtained by mixing at least oxygen gas and nitrogen gas until the black light shielding layer 46 is exposed. The colored layer 70 is flattened by an overall etching (etchback) process (flattening step 33). Since the black light shielding layer 46 is formed in advance so as to have the same thickness as that of the first colored layer 70, when the first colored layer 70 is planarized until the black light shielding layer 46 is exposed, One colored layer 70 can be formed to a set film thickness.

[エッチバック条件]
平坦化工程33で使用するドライエッチング装置としては、RIE装置49または上述したICPエッチャー装置を用いることが好ましい。また、フルオロカーボンガス、または塩素ガスのいずれかを含む混合ガス(プラズマガス)を用いて事前に設定したエッチング条件により、第1の着色層70を全面エッチング(エッチバック)する。そして、黒色遮光層46の表面が露出し、第1の着色層70と黒色遮光層46の膜厚が均一になった地点を終点として、エッチバック処理を完了する。
[Etch back condition]
As the dry etching apparatus used in the planarization step 33, it is preferable to use the RIE apparatus 49 or the above-described ICP etcher apparatus. In addition, the entire first colored layer 70 is etched (etched back) under etching conditions set in advance using a mixed gas (plasma gas) containing either fluorocarbon gas or chlorine gas. Then, the etch-back process is completed at the point where the surface of the black light shielding layer 46 is exposed and the film thickness of the first colored layer 70 and the black light shielding layer 46 is uniform.

なお、平坦化工程33としてはこれに限らず、化学的機械研磨法(CMP法)を用いてもよい。研磨剤には、シリカ微粒子を分散したスラリーを使用し、研磨装置には、スラリー流量:100〜250ml/min、ウエハ圧:0.2〜5.0psi、ウエハ及び研磨パッド回転数:50〜300rpm、リテーナーリング圧:1.0〜2.5psi、研磨布からなる装置を使用することができる。研磨終了後、純水洗浄及び脱水ベーク処理を行うことで、次工程の塗布不良,剥がれなどの影響を排除することができる。   The planarization step 33 is not limited to this, and a chemical mechanical polishing method (CMP method) may be used. A slurry in which silica fine particles are dispersed is used as an abrasive, and a slurry flow rate is 100 to 250 ml / min, a wafer pressure is 0.2 to 5.0 psi, and a wafer and polishing pad rotational speed is 50 to 300 rpm. , Retainer ring pressure: 1.0 to 2.5 psi, an apparatus comprising an abrasive cloth can be used. After the polishing is completed, pure water cleaning and dehydration baking are performed, so that influences such as application failure and peeling in the next process can be eliminated.

[第2色カラーフィルタ形成工程]
第2色カラーフィルタ形成工程21では、先ず、黒色遮光層46及び第1の着色層70上全体にフォトレジスト層71(図20参照)を形成する。次に、露光機のフォトマスクを用いて、第2の着色層74(第2色目;例えばブルー(B);図23参照)が形成されるべき領域を、パターニングしてフォトレジストを除去する(パターニング工程34)。図21は、このパターニング工程34を行った状態を示し、符号72は、パターニングで形成されたフォトレジスト層71の開口部である。
[Second color filter forming step]
In the second color filter forming step 21, first, a photoresist layer 71 (see FIG. 20) is formed on the entire black light shielding layer 46 and the first colored layer 70. Next, by using a photomask of an exposure machine, a region where the second colored layer 74 (second color; for example, blue (B); see FIG. 23) is to be formed is patterned to remove the photoresist ( Patterning step 34). FIG. 21 shows a state in which this patterning step 34 is performed, and reference numeral 72 denotes an opening of the photoresist layer 71 formed by patterning.

そして、第2の着色層74が形成されるべき領域を除去するエッチング工程35を行う。図22の符号73は、エッチングによって除去された第1の着色層70の開口部である。エッチング工程35の次は、残ったフォトレジスト層71の除去(フォトレジスト除去工程36)を行う。   And the etching process 35 which removes the area | region where the 2nd colored layer 74 should be formed is performed. Reference numeral 73 in FIG. 22 is an opening of the first colored layer 70 removed by etching. Following the etching step 35, the remaining photoresist layer 71 is removed (photoresist removal step 36).

フォトレジスト除去工程36の次は、図23に示すように、黒色遮光層46及び第1の着色層70上全体を覆うと共に、開口部73に埋め込むようにして、第2の着色層74(第2色目;例えばブルー(B))を形成する(着色層形成工程37)。次に、図24に示すように、平坦化工程33と同様の方法で、黒色遮光層46及び第1の着色層70が露出するまで第2の着色層74の全面を平坦化する(平坦化工程38)。平坦化工程38の後、続いて第3色カラーフィルタ形成工程23を行う。   After the photoresist removal step 36, as shown in FIG. 23, the second colored layer 74 (the first colored layer 74) is formed so as to cover the entire black light shielding layer 46 and the first colored layer 70 and to be embedded in the opening 73. Second color; for example, blue (B)) is formed (colored layer forming step 37). Next, as shown in FIG. 24, the entire surface of the second colored layer 74 is flattened until the black light shielding layer 46 and the first colored layer 70 are exposed by the same method as in the flattening step 33 (flattening). Step 38). After the flattening step 38, a third color filter forming step 23 is subsequently performed.

[第3色カラーフィルタ形成工程]
第3色カラーフィルタ形成工程23は、上述した第2色カラーフィルタ形成工程22と同様のパターニング工程39、エッチング工程40、フォトレジスト除去工程41、着色層形成工程42、平坦化工程43を行う。先ず、黒色遮光層46、第1及び第2の着色層70,74上全体にフォトレジスト層(図示せず)を形成する。次に、フォトマスクを用いて、第3の着色層76(第3色目;例えばレッド(R);図25参照)が形成されるべき領域を、パターニングしてフォトレジストを除去する(パターニング工程39)。そして、第3の着色層76を形成しようとする領域を除去するエッチング工程40を行う。図25の符号75は、エッチングによって除去された第1及び第2の着色層70,74の開口部である。
[Third color filter forming step]
In the third color filter forming step 23, a patterning step 39, an etching step 40, a photoresist removing step 41, a colored layer forming step 42, and a flattening step 43 similar to the second color filter forming step 22 described above are performed. First, a photoresist layer (not shown) is formed over the black light shielding layer 46 and the first and second colored layers 70 and 74. Next, by using a photomask, the region where the third colored layer 76 (third color; for example, red (R); see FIG. 25) is to be formed is patterned to remove the photoresist (patterning step 39). ). And the etching process 40 which removes the area | region which is going to form the 3rd colored layer 76 is performed. Reference numeral 75 in FIG. 25 denotes an opening of the first and second colored layers 70 and 74 removed by etching.

エッチング工程40の次は、フォトレジスト層の除去工程(フォトレジスト除去工程41)で、フォトレジスト除去工程41の次は、第1及び第2の着色層70,74上全体を覆うと共に、開口部75に埋め込むようにして、第3の着色層(第3色目;例えばレッド(R))76を形成する(着色層形成工程42)。次に、図25に示すように、第1及び第2の着色層70,74が露出するまで第3の着色層76を平坦化する(平坦化工程43)。以上の工程により、第1〜第3の着色層70,74,76が配列され、境界線となる箇所に黒色遮光層46が形成されたカラーフィルタが製造される。   The etching process 40 is followed by a photoresist layer removing process (photoresist removing process 41). The photoresist removing process 41 is followed by covering the entire upper surfaces of the first and second colored layers 70 and 74 and opening portions. A third colored layer (third color; for example, red (R)) 76 is formed so as to be embedded in 75 (colored layer forming step 42). Next, as shown in FIG. 25, the third colored layer 76 is flattened until the first and second colored layers 70 and 74 are exposed (flattening step 43). Through the above steps, a color filter in which the first to third colored layers 70, 74, and 76 are arranged and the black light-shielding layer 46 is formed at a location that becomes a boundary line is manufactured.

以上で説明したように、カラーフィルタ製造工程20では、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の開口部50を形成する第1のエッチング工程27、及び開口部50に対して所定ピッチ分ずれた配列で市松模様状の開口部67を形成して着色層の境界に合わせた箇所を残したブラックマトリクス(遮光壁)を形成する第2のエッチング工程30を行っているので、微細な遮光壁を形成することが可能であり、例えば画素ピッチPが1.0μm、開口部50,67の幅寸法Wが0.9μmの場合、ブラックマトリクスの線幅Dを0.1μmに形成することができる。   As described above, in the color filter manufacturing process 20, the first etching process 27 for forming the checkered pattern-like openings 50 in which adjacent arrays are shifted by a predetermined pitch, and the openings 50 by a predetermined pitch. Since the second etching process 30 for forming the black matrix (light-shielding wall) in which the checkered pattern-like openings 67 are formed in the shifted arrangement and the portions aligned with the boundary of the colored layer are left is performed. For example, when the pixel pitch P is 1.0 μm and the width dimension W of the openings 50 and 67 is 0.9 μm, the black matrix line width D may be formed to 0.1 μm. it can.

また、上記実施形態では、カラーフィルタアレイ形成工程(カラーフィルタ形成工程21〜23)において、ドライエッチング法を用いてカラーフィルタアレイを形成しているが、これに限らず、フォトリソ法を用いて、具体的には、特願2006−196622、特願2006−283454、特願2007−011291、特願2006−284363、特願2006−350428、特願2006−346108、特願2006−350429、特願2007−033576。に記載されている方法を用いて、これらの先行特許文献に記載された感光性組成物、もしくは熱硬化性組成物から形成することが好ましい。   Moreover, in the said embodiment, in the color filter array formation process (color filter formation processes 21-23), although the color filter array is formed using the dry etching method, not only this but using the photolitho method, Specifically, Japanese Patent Application 2006-196622, Japanese Patent Application 2006-283454, Japanese Patent Application 2007-011291, Japanese Patent Application 2006-284363, Japanese Patent Application 2006-350428, Japanese Patent Application 2006-346108, Japanese Patent Application 2006-350429, Japanese Patent Application 2007. -033576. It is preferable to form from the photosensitive composition described in these prior patent documents, or a thermosetting composition using the method described in 1).

なお、上記実施形態では、一回のエッチング工程につき3回のエッチング処理で、黒色遮光層の開口部形成、開口部の残渣除去、エッチングストッパー層の除去をそれぞれ行っているが、本発明はこれに限らず、一度のエッチング処理で、開口部の残渣除去、及びエッチングストッパー層の除去を同時に行い、1回分のエッチング処理を省略してもよい。この場合、開口部形成ドライエッチング処理は上記実施形態と同様に行い、残渣除去兼下層除去のドライエッチング処理で用いるエッチングガスとして、上述した第3の混合ガス、すなわち、C数が2以上から選択されるCxFyガス(フロロカーボンガス;x=2〜6、y=4〜8)と、酸素ガスとの混合ガスを用いる。また、混合比も上記で説明した第3の混合ガスと同様である。この第3の混合ガスを用いることで、残渣除去兼下層除去のエッチング処理で、黒色遮光層の開口部に形成された残渣と、エッチングストッパー層を同時に除去することが可能であり、高い精度でブラックマトリクスを形成することができる。   In the above embodiment, the black light shielding layer opening is formed, the opening residue is removed, and the etching stopper layer is removed by performing the etching process three times for each etching step. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to simultaneously remove the residue of the opening and the etching stopper layer in one etching process and omit one etching process. In this case, the opening formation dry etching process is performed in the same manner as in the above embodiment, and the third mixed gas, that is, the C number is selected from 2 or more as the etching gas used in the dry etching process for residue removal and lower layer removal. A mixed gas of CxFy gas (fluorocarbon gas; x = 2 to 6, y = 4 to 8) and oxygen gas is used. The mixing ratio is the same as that of the third mixed gas described above. By using this third mixed gas, it is possible to remove the residue formed in the opening of the black light-shielding layer and the etching stopper layer at the same time by the etching process of residue removal and lower layer removal, with high accuracy. A black matrix can be formed.

[黒色材含有組成物]
(1)組成物
本発明の組成物は、(A)着色剤、(B)熱硬化性化合物、(C)有機溶剤、を含有する着色剤である。なお、上記(A)〜(C)に加えて、添加剤として他の成分を含有してもよい。
[Black material-containing composition]
(1) Composition The composition of the present invention is a colorant containing (A) a colorant, (B) a thermosetting compound, and (C) an organic solvent. In addition to the above (A) to (C), other components may be contained as additives.

前記(A)としては、以下の着色剤を挙げることができる。
(a)チタンブラック
本発明は、黒着色剤として、チタンブラックを含有する。
チタンブラックは、従来感光性樹脂組成物、特に遮光膜用感光性樹脂組成物に分散、溶解されている顔料・染料と比較して、赤外光領域の遮光能力が高いため、遮光膜の重ね合わせでは遮光できない、赤外光領域の遮光を確実に行うことができる。特に、本発明の感光性樹脂組成物を硬化した遮光膜は赤外光領域の遮光性が高く、これを備える固体撮像素子の暗電流によるノイズを抑制することができる。また、チタンブラックは、黒着色剤として一般的に使用されるカーボンブラックと比較して、パターン形成のために照射するi線の吸収が小さいため、少ない露光量で硬化することができ、生産性の向上に寄与することができる。
Examples of (A) include the following colorants.
(A) Titanium black The present invention contains titanium black as a black colorant.
Titanium black has a higher light shielding ability in the infrared region than conventional pigments and dyes dispersed and dissolved in photosensitive resin compositions, particularly photosensitive resin compositions for light shielding films. The infrared light region can be surely shielded, which cannot be shielded by combination. In particular, the light-shielding film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention has a high light-shielding property in the infrared light region, and can suppress noise due to dark current of a solid-state imaging device having the light-shielding film. Titanium black can be cured with a small amount of exposure because it absorbs less i-rays for pattern formation than carbon black commonly used as a black colorant. It can contribute to improvement.

チタンブラックは、チタン原子を有する黒色粒子である。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。チタンブラック粒子は、分散性の向上や凝集性の抑制などの目的で必要に応じ、表面を化学修飾することが可能である。具体的には、チタンブラックの表面を酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムで被覆することが可能であり、また、特開2007−302836号公報に示されるような撥水性物質による表面処理も可能である。また、前記チタンブラックは、分散性、着色性等を調整する目的で、Cu、Fe、Mn、V、Ni等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック、アニリンブラック等の黒色顔料を1種あるいは2種以上の組み合わせて含有してもよい。また、所望とする波長の遮光性を制御する目的で、既存の赤、青、緑、黄色、シアン、マゼンタ、バイオレット、オレンジ等の顔料、又は染料などの着色剤を添加することも可能である。   Titanium black is black particles having titanium atoms. Preferred are low-order titanium oxide and titanium oxynitride. The surface of the titanium black particles can be chemically modified as necessary for the purpose of improving dispersibility and suppressing aggregation. Specifically, the surface of titanium black can be coated with silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, and as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-302836. Surface treatment with a water repellent material is also possible. In addition, the titanium black is a composite oxide such as Cu, Fe, Mn, V, and Ni, and a black pigment such as cobalt oxide, iron oxide, carbon black, and aniline black for the purpose of adjusting dispersibility, colorability, and the like. You may contain 1 type or in combination of 2 or more types. In addition, for the purpose of controlling the light-shielding property of a desired wavelength, it is also possible to add existing colorants such as pigments such as red, blue, green, yellow, cyan, magenta, violet, orange, or dyes. .

前記チタンブラックの市販品の例としては、(株)ジェムコ製(三菱マテリアル(株)販売)チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C、13R、13R−N、赤穂化成(株)製ティラック(Tilack)Dなどが挙げられる。   Examples of commercially available titanium black products include Gemco Corporation (sold by Mitsubishi Materials Corporation) Titanium Black 10S, 12S, 13R, 13M, 13M-C, 13R, 13R-N, and Ako Kasei Co., Ltd. Tilac D etc. are mentioned.

前記チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタン又は水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタン又は水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがあるが、これらに限定されるものではない。   The titanium black can be produced by heating a mixture of titanium dioxide and titanium metal in a reducing atmosphere for reduction (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium dioxide in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, No. 61-201610), a method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610). It is not a thing.

前記チタンブラックの粒子の粒子径に特に制限は無いが、分散性、着色性の観点、及び、固体撮像素子における歩留まりへの影響の観点から、平均粒子径(平均一次粒子径)が10〜150nmであることが好ましく、15〜100nmであることがより好ましく、20−80nmであることが特に好ましい。平均粒子径は、チタンブラックを適当な基板へ塗布し、走査型電子顕微鏡により観察することによって測定することができる。前記チタンブラックの比表面積は、特に限定がないが、チタンブラックを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、BET法にて測定した値が約5〜150m2/gであることが好ましく、約20〜100m2/gであることがより好ましい。   The particle size of the titanium black particles is not particularly limited, but the average particle size (average primary particle size) is 10 to 150 nm from the viewpoints of dispersibility and colorability and the influence on the yield in a solid-state imaging device. It is preferable that it is, and it is more preferable that it is 15-100 nm, and it is especially preferable that it is 20-80 nm. The average particle diameter can be measured by applying titanium black to a suitable substrate and observing with a scanning electron microscope. The specific surface area of the titanium black is not particularly limited. However, since the water repellency after the surface treatment of the titanium black with a water repellent agent has a predetermined performance, the value measured by the BET method is about 5 to 150 m @ 2. / G, more preferably about 20 to 100 m <2> / g.

(b)カーボンブラック
本発明では、黒着色剤として、チタンブラック単独での使用の他に、チタンブラックとカーボンブラックとを併用してもよい。カーボンブラックは、炭素の微粒子を含む黒色の微粒子であり、好ましい粒子は直径約3〜1,000nmの炭素の微粒子を含んでなるものである。また、該微粒子の表面には様々な炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ハロゲン、無機原子などを含有する官能基を有することができる。また、カーボンブラックは目的とする用途に応じて、粒子径(粒の大きさ)、ストラクチャー(粒子のつながり)、表面性状(官能基)をさまざまに変えることにより特性を変化させることができる。黒度や樹脂との親和性を変えたり、導電性を持たせたることも可能である。
(B) Carbon black In the present invention, titanium black and carbon black may be used in combination in addition to the use of titanium black alone as the black colorant. Carbon black is black fine particles including fine particles of carbon, and preferred particles are fine particles of carbon having a diameter of about 3 to 1,000 nm. Further, the surface of the fine particles can have functional groups containing various carbon atoms, hydrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, halogens, inorganic atoms and the like. Carbon black can be changed in its properties by variously changing the particle diameter (particle size), structure (particle connection), and surface properties (functional group) according to the intended application. It is also possible to change the blackness and affinity with the resin, or to provide conductivity.

前記カーボンブラックの具体例としては、例えば、三菱化学社製のカーボンブラック#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、ダイヤブラックA、ダイヤブラックN220M、ダイヤブラックN234、ダイヤブラックI、ダイヤブラックLI、ダイヤブラックII、ダイヤブラックN339、ダイヤブラックSH、ダイ ヤブラックSHA、ダイヤブラックLH、ダイヤブラックH、ダイヤブラックHA、ダイヤブラックSF、ダイヤブラックN550M、ダイヤブラックE、ダイヤブラックG、ダイヤブラックR、ダイヤブラックN760M、ダイヤブラックLP。キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスN990、N991、N907、N908、N990、N991、N908。旭カーボン社製のカーボンブラック旭#80、旭#70、旭#70L、旭F−200、旭#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、旭#50、旭#35、旭#15、アサヒサーマル、デグサ社製のカーボンブラックColorBlack Fw200、ColorBlack Fw2、ColorBlack Fw2V、ColorBlack Fw1、ColorBlack Fw18、ColorBlack S170、ColorBlack S160、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、SpecialBlack4A、PrintexU、 PrintexV、Printex140U、Printex140V等を挙げることができる。   Specific examples of the carbon black include, for example, carbon blacks # 2400, # 2350, # 2300, # 2200, # 1000, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900, # 850 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. , MCF88, # 650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, IL30B, IL31B, IL7B, IL11B, IL52B, # 4000, # 4010, # 55, # 52, # 50, # 47, # 45, # 44, # 40, # 33, # 32, # 30, # 20, # 10, # 5, CF9, # 3050, # 3150, # 3250, # 3750, # 3950, Diamond Black A, Diamond Black N220M, Diamond Black N234, Diamond Black I, Diamond Black LI, Diamond Black II, Diab N339, diamond black SH, diamond black SHA, diamond black LH, diamond black H, diamond black HA, diamond black SF, diamond black N550M, diamond black E, diamond black G, diamond black R, diamond black N760M, diamond Black LP. Carbon black thermax N990, N991, N907, N908, N990, N991, N908 made by Cancarb. Carbon black Asahi # 80, Asahi # 70, Asahi # 70L, Asahi F-200, Asahi # 66, Asahi # 66HN, Asahi # 60H, Asahi # 60U, Asahi # 60, Asahi # 55, Asahi # 50H, Asahi # 51, Asahi # 50U, Asahi # 50, Asahi # 35, Asahi # 15, Asahi Thermal, Degussa's carbon black ColorBlack Fw200, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw1, ColorBlack 170, BlackBlack, BlackBlack S160, SpecialBlack6, SpecialBlack5, SpecialBlack4, SpecialBlack4A, PrintexU, PrintexV, Printex140U, Printex140V, etc. It can be mentioned.

また、前記カーボンブラックは、絶縁性を有することが好ましいことがある。
絶縁性を有するカーボンブラックとは、下記のような方法で粉末としての体積抵抗を測定した場合、絶縁性を示すカーボンブラックのことである。この絶縁性は、例えば、カーボンブラック粒子表面に、有機物が吸着、被覆又は化学結合(グラフト化)しているなど、カーボンブラック粒子表面に有機化合物を有していることに基づく。即ち、カーボンブラックをベンジルメタクリレートとメタクリル酸がモル比で70:30の共重合体(重量平均分子量30,000)と20:80重量比となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテル中に分散し塗布液を調製し、厚さ1.1mm、10cm×10cmのクロム基板上に塗布して乾燥膜厚3μmの塗膜を作製し、さらにその塗膜をホットプレート中で220℃、約5分加熱処理した後に、JISK6911に準拠している三菱化学(株)製高抵抗率計、ハイレスターUP(MCP−HT450)で印加して、体積抵抗値を23℃相対湿度65%の環境下で測定する。そして、この体積抵抗値として、105Ω・cm以上、より好ましくは106Ω・cm以上、特に好ましくは107Ω・cm以上を示すカーボンブラックが好ましい。
The carbon black may preferably have an insulating property.
The carbon black having an insulating property is a carbon black exhibiting an insulating property when the volume resistance as a powder is measured by the following method. This insulating property is based on the fact that an organic compound is present on the surface of the carbon black particle, for example, an organic substance is adsorbed, coated or chemically bonded (grafted) on the surface of the carbon black particle. That is, carbon black is dispersed in propylene glycol monomethyl ether so that the molar ratio of benzyl methacrylate and methacrylic acid is a 70:30 copolymer (weight average molecular weight 30,000) and 20:80 weight ratio. Was applied to a chrome substrate having a thickness of 1.1 mm and 10 cm × 10 cm to prepare a coating film having a dry film thickness of 3 μm, and the coating film was further heated in a hot plate at 220 ° C. for about 5 minutes. Later, a volume resistivity value is measured in an environment of 23 ° C. and a relative humidity of 65% by applying with a high resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, conforming to JISK6911, and Hirestar UP (MCP-HT450). Carbon black having a volume resistance value of 10 5 Ω · cm or more, more preferably 10 6 Ω · cm or more, and particularly preferably 10 7 Ω · cm or more is preferred.

上述のようなカーボンブラックとして、例えば、特開平11−60988号公報、特開平11−60989号公報、特開平10−330643号公報、特開平11−80583号公報、特開平11−80584号公報、特開平9−124969号公報、特開平9−95625号公報で開示されている樹脂被覆カーボンブラックを使用することができる。   As the carbon black as described above, for example, JP-A-11-60988, JP-A-11-60989, JP-A-10-330634, JP-A-11-80583, JP-A-11-80584, Resin-coated carbon black disclosed in JP-A-9-124969 and JP-A-9-95625 can be used.

チタンブラックと併用する黒着色剤の平均粒子径(平均一次粒子径)は、異物発生の観点、固体撮像素子の製造におけるその歩留まりへの影響の観点から、その平均一次粒子径は小さいことが好ましい。平均一次粒子径が50〜100nmが好ましく、50nm以下がより好ましく、30nm以下が好ましい。平均粒子径は、黒色色材を適当な基板へ塗布し、走査型電子顕微鏡により観察することにより測定することができる。   The average particle size (average primary particle size) of the black colorant used in combination with titanium black is preferably small from the viewpoint of foreign matter generation and the influence on the yield in the production of a solid-state imaging device. . The average primary particle size is preferably 50 to 100 nm, more preferably 50 nm or less, and preferably 30 nm or less. The average particle diameter can be measured by applying a black color material to a suitable substrate and observing with a scanning electron microscope.

熱硬化性樹脂組成物中のチタンブラックの含有量は、特に限定されるものではないが、形成される遮光性フィルターの可視域〜赤外域(400〜1,600nm)における、平均透過率が1%以下となることが好ましい。RGB等の色分解フィルターとほぼ同じ膜厚で2.0以上の光学濃度が得られることが好ましい。感光性樹脂組成物の固形分中のチタンブラックの配合量は、10〜95重量%が好ましく、20〜80重量%がより好ましい。   The content of titanium black in the thermosetting resin composition is not particularly limited, but the average transmittance in the visible region to infrared region (400 to 1,600 nm) of the formed light-shielding filter is 1. % Or less is preferable. It is preferable that an optical density of 2.0 or more is obtained with substantially the same film thickness as a color separation filter such as RGB. The amount of titanium black in the solid content of the photosensitive resin composition is preferably 10 to 95% by weight, and more preferably 20 to 80% by weight.

本発明において、黒着色剤として、チタンブラック及びカーボンブラックに加えて、更にチタンブラック、カーボンブラック以外の黒着色剤を更に一種類を併用してもよい。   In the present invention, as a black colorant, in addition to titanium black and carbon black, a black colorant other than titanium black and carbon black may be used in combination.

併用できる黒着色剤としては、各種公知の黒色顔料や黒色染料を用いることができるが、特に、少量で高い光学濃度を実現できる観点から、酸化鉄、酸化マンガン、グラファイト等が好ましい。   As the black colorant that can be used in combination, various known black pigments and black dyes can be used, and iron oxide, manganese oxide, graphite and the like are particularly preferable from the viewpoint of realizing a high optical density with a small amount.

その他の組成物としては、先述の着色組成物で用いる化合物を適用することができる。   As the other composition, the compound used in the above-described coloring composition can be applied.

[着色熱硬化性組成物の調液]
表1に示すような3種類の着色熱硬化性組成物を調液した。いずれも質量%で調整した。
(着色熱硬化性組成物1)
着色剤)チタンブラック、固形分中比率:58.8質量%
固形分)20.0質量%
硬化性成分)12.0質量%
(着色熱硬化性組成物2)
着色剤)チタンブラックおよびカーボンブラック、混合比率=6:5
固形分中比率:66.0質量%
固形分)20.0質量%
硬化性成分)12.0%
(着色熱硬化性組成物3)
着色剤)カーボンブラック、固形分中比率:62.5質量%
固形分)20.0質量%
硬化性成分)12.0%
[Preparation of colored thermosetting composition]
Three types of colored thermosetting compositions as shown in Table 1 were prepared. All were adjusted with the mass%.
(Colored thermosetting composition 1)
Colorant) Titanium black, solid content ratio: 58.8% by mass
Solid content) 20.0% by mass
Curing component) 12.0% by mass
(Colored thermosetting composition 2)
Colorant) Titanium black and carbon black, mixing ratio = 6: 5
Ratio in solid content: 66.0% by mass
Solid content) 20.0% by mass
Curing component) 12.0%
(Colored thermosetting composition 3)
Colorant) Carbon black, solid content ratio: 62.5% by mass
Solid content) 20.0% by mass
Curing component) 12.0%

Figure 0005153598
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[実施例1]
本発明のカラーフィルタ製造工程を適用し、以下の工程を経てカラーフィルタを形成する。
[Example 1]
The color filter manufacturing process of the present invention is applied, and a color filter is formed through the following processes.

(a)支持体上に、エッチングストッパー層として酸化シリコン層を膜厚70nmで形成し(エッチングストッパー層形成工程)、酸化シリコン層上に、着色熱硬化性組成物1をスピンコート法で塗布し、ホットプレートで乾燥させて膜厚400nmの黒着色層を形成する(黒色遮光層形成工程)。
(b)次に、黒着色層上に、i線用フォトレジスト(Fhi622BC;富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)を膜厚800nmで形成する。
(c) 続いて、i線ステッパーFPA―3000(キヤノン社製)を用いて、露光・現像し、フォトレジストに隣合う配列同士を画素ピッチ分ずらした市松模様状のパターンを形成する(パターニング工程)。
(d)次に、フォトレジストをエッチングマスクとして第1〜第3のドライエッチング処理からなるエッチング工程を行い、黒着色層に市松模様状で配列された縦横幅0.9μmの開口部を形成する。エッチング条件は以下の表2に記載されたものを用いる。なお、第1のエッチング処理は、黒色遮光層に矩形の開口部を形成し、第2のエッチング処理は、開口部に付着した残渣を除去し、第3のエッチング処理は、酸化シリコン層(エッチングストッパー層)を除去する。
(A) A silicon oxide layer is formed as an etching stopper layer on the support with a film thickness of 70 nm (etching stopper layer forming step), and the colored thermosetting composition 1 is applied onto the silicon oxide layer by a spin coating method. Then, it is dried on a hot plate to form a black colored layer having a thickness of 400 nm (black light shielding layer forming step).
(B) Next, an i-line photoresist (Fhi622BC; manufactured by FUJIFILM Electronics Materials) is formed on the black colored layer with a film thickness of 800 nm.
(C) Subsequently, using an i-line stepper FPA-3000 (manufactured by Canon Inc.), exposure and development are performed to form a checkered pattern in which the arrays adjacent to the photoresist are shifted by the pixel pitch (patterning step) ).
(D) Next, an etching process including first to third dry etching processes is performed using the photoresist as an etching mask to form openings having a vertical and horizontal width of 0.9 μm arranged in a checkered pattern in the black colored layer. . The etching conditions described in Table 2 below are used. Note that the first etching process forms a rectangular opening in the black light-shielding layer, the second etching process removes residues attached to the opening, and the third etching process includes a silicon oxide layer (etching). Remove the stopper layer.

Figure 0005153598
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(e)次に、黒着色層上、及び開口部を埋めるようにi線フォトレジストを形成する。
(f)そして、i線ステッパーを用いて、露光・現像し、(d)で形成した市松模様の開口部に対して画素ピッチ分ずらした新たな市松模様配列の開口部を形成し、着色層間の境界に合わせた箇所を残すようにパターンを形成する(パターニング工程)。
(g)次に、フォトレジストをエッチングマスクとして第1〜第3のドライエッチング処理からなるエッチング工程を行い、このエッチング工程で残った黒着色層が線幅0.1μmでブラックマトリクス(遮光壁)を形成する。なお、エッチング条件は、上記(d)と同様である。
(h)フォトリソ法を用いて、開口部を埋めるように着色層を配列して形成し、画素ピッチ1.0μmで、線幅0.1μmのブラックマトリクスを有するカラーフィルタを形成する。
(E) Next, an i-line photoresist is formed on the black colored layer and so as to fill the opening.
(F) Then, exposure and development are performed using an i-line stepper to form a new checkered array of openings shifted by a pixel pitch with respect to the checkered pattern of openings formed in (d). A pattern is formed so as to leave a portion aligned with the boundary (patterning step).
(G) Next, an etching process including first to third dry etching processes is performed using the photoresist as an etching mask, and the black colored layer remaining in this etching process has a line width of 0.1 μm and a black matrix (light-shielding wall). Form. The etching conditions are the same as (d) above.
(H) Using a photolithography method, a colored layer is formed so as to fill the opening, and a color filter having a black matrix with a pixel pitch of 1.0 μm and a line width of 0.1 μm is formed.

[比較例1]
従来のカラーフィルタ製造方法、且つKrF線露光ステッパーを用いた製造工程を適用し、以下の工程を経て従来のカラーフィルタ、すなわち、着色層と同じ層、且つ着色間の境界にブラックマトリックスを有するカラーフィルタを形成する。
(a)支持体上に、酸化シリコン層(エッチングストッパー層)を膜厚70nmで形成し、酸化シリコン層上に着色熱硬化性組成物1を塗布・加熱して、黒着色層を膜厚400nmで形成する。
(b)黒着色層上に、KrFフォトレジストを膜厚800nmで形成する。
(c)次にKrF露光ステッパーで露光・現像し、線幅0.1μmのマトリックスパターンを形成する。
(d)KrFフォトレジストをマスクとして、ドライエッチング法を用いて、黒着色層に開口部を形成し、線幅0.1μmのブラックマトリックスを形成する。なお、エッチング処理の条件としては、上記実施例1で用いた表2の条件と同様である。
(e)次いで、RGBカラーフィルタを、フォトリソ法を用いて積層し、着色層間にブラックマトリックスを有するRGBカラーフィルタを形成する。
[Comparative Example 1]
A conventional color filter manufacturing method and a manufacturing process using a KrF line exposure stepper are applied, and through the following steps, a conventional color filter, that is, a color having the same layer as the colored layer and a black matrix at the boundary between the colored layers Form a filter.
(A) A silicon oxide layer (etching stopper layer) is formed with a thickness of 70 nm on the support, and the colored thermosetting composition 1 is applied and heated on the silicon oxide layer to form a black colored layer with a thickness of 400 nm. Form with.
(B) A KrF photoresist is formed with a film thickness of 800 nm on the black colored layer.
(C) Next, exposure and development are performed with a KrF exposure stepper to form a matrix pattern having a line width of 0.1 μm.
(D) Using a KrF photoresist as a mask, an opening is formed in the black colored layer using a dry etching method to form a black matrix having a line width of 0.1 μm. The conditions for the etching process are the same as those in Table 2 used in Example 1 above.
(E) Next, RGB color filters are laminated using a photolithographic method to form an RGB color filter having a black matrix between colored layers.

以上の条件で製造したカラーフィルタの評価は以下の表3のようになる。なお、評価項目は、生産性、微細化、寸法精度とした。評価方法としては、生産コストは、従来の製造工程に新規に加算されるコスト(装置設備費用、材料)を算出し、従来コストと比較して評価し、評価基準としては、従来コストより10%以下の増加であれば○、10%を超え、30%以下の増加であれば△、30%を超える増加の場合は×とした。また、微細化は、電子顕微鏡でマトリックスパターンの線幅を測長し評価した。評価基準は、線幅0.2μm以下であれば○、0.2μmを超え、0.5μmの場合は△、0.5μmを超える場合は×とする。、寸法精度は、電子顕微鏡で1画素の周辺を囲む縦横4辺のブラックマトリクス線幅の均一性を側長して評価した。評価基準は、4辺いずれかが所望の線幅(0.1μm)に対して0.025μm以下の差であれば○、差が0.025μを超え、0.05μm以下の場合を△、差が0.05μmを超える場合を×とした。また、総合評価は、○;良好、△;採用可、×採用不可とした。   Evaluation of the color filter manufactured under the above conditions is as shown in Table 3 below. Evaluation items were productivity, miniaturization, and dimensional accuracy. As an evaluation method, the production cost is calculated as a cost newly added to the conventional manufacturing process (equipment cost, material) and compared with the conventional cost, and the evaluation standard is 10% from the conventional cost. In the case of the following increase, it exceeded (circle) and exceeded 10%, it was set as (triangle | delta) if it was an increase of 30% or less, and it was set as x in the case of the increase exceeding 30%. The miniaturization was evaluated by measuring the line width of the matrix pattern with an electron microscope. Evaluation criteria are ○ if the line width is 0.2 μm or less, exceeding 0.2 μm, Δ if 0.5 μm, and × if exceeding 0.5 μm. The dimensional accuracy was evaluated by laterally measuring the uniformity of the black matrix line width of four sides in the vertical and horizontal directions surrounding the periphery of one pixel with an electron microscope. The evaluation criteria are ○ if any of the four sides is 0.025 μm or less with respect to the desired line width (0.1 μm), Δ if the difference exceeds 0.025 μm and 0.05 μm or less. Was over 0.05 μm. In addition, the overall evaluation was as follows: ○: Good, Δ: Adoptable, × Not applicable.

Figure 0005153598
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以上の条件で製造したカラーフィルタの黒色遮光層(ブラックマトリックス)について、上記表3に示すように、実施例1については、全ての項目で良好、または使用可の評価であるため、総合評価も良好である。よって、実施例1では、高い精度の矩形性、微細加工でブラックマトリクスが形成されつつ、ローコスト化の要求が満たされている。これに対して、比較例1では微細化、寸法精度の要求は満たされているものの生産性が悪くなり、コスト増加の原因となるため総合評価でも採用不可となっている。   About the black light shielding layer (black matrix) of the color filter manufactured on the above conditions, as shown in the said Table 3, about Example 1, since evaluation is favorable or usable in all items, comprehensive evaluation is also carried out. It is good. Therefore, in Example 1, the demand for cost reduction is satisfied while the black matrix is formed by highly accurate rectangularity and fine processing. On the other hand, in the comparative example 1, although the requirements for miniaturization and dimensional accuracy are satisfied, the productivity is deteriorated and the cost is increased.

固体撮像装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a solid-state imaging device. カラーフィルタ及びブラックマトリックスの配列を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence of a color filter and a black matrix. カラーフィルタ製造工程を説明する工程図である。It is process drawing explaining a color filter manufacturing process. 黒色遮光層及びフォトレジスト層を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the black light shielding layer and the photoresist layer were formed. 黒色遮光層に第1のパターニング工程を行った状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which performed the 1st patterning process to the black light shielding layer. 黒色遮光層にパターニングを行った状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which patterned the black light shielding layer. ドライエッチング装置の概略図である。It is the schematic of a dry etching apparatus. 黒色遮光層に第1のエッチング工程を行った状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which performed the 1st etching process to the black light shielding layer. エッチング工程で行われる各処理を説明する工程図である。It is process drawing explaining each process performed at an etching process. 黒色遮光層に第1のエッチング工程を行った状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which performed the 1st etching process to the black light shielding layer. 第1のエッチング工程後、フォトレジストが除去された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state from which the photoresist was removed after the 1st etching process. 黒色遮光層上及び開口部内にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the photoresist layer was formed on the black light shielding layer and in the opening part. 黒色遮光層に第2のパターニング工程を行った状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which performed the 2nd patterning process to the black light shielding layer. 黒色遮光層に第2のパターニング工程を行った状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which performed the 2nd patterning process to the black light shielding layer. 黒色遮光層に第2のエッチング工程を行った状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which performed the 2nd etching process to the black light shielding layer. 黒色遮光層に第2のエッチング工程を行った状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which performed the 2nd etching process to the black light shielding layer. 第2のエッチング工程後、フォトレジストが除去された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state from which the photoresist was removed after the 2nd etching process. 第1の着色層が形成された状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the 1st colored layer was formed. 第1の着色層を形成した後、平坦化工程が行われた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the planarization process was performed after forming the 1st colored layer. 黒色遮光層及び第1の着色層上にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the photoresist layer was formed on the black light shielding layer and the 1st colored layer. フォトレジスト層に第2の着色層を形成しようとする領域のパターニング工程を行った状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which performed the patterning process of the area | region which is going to form a 2nd colored layer in a photoresist layer. 第2の着色層を形成する領域のエッチング工程が行われるときの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a state when the etching process of the area | region which forms a 2nd colored layer is performed. 第2の着色層を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the 2nd colored layer was formed. 第2の着色層を形成した後、平坦化工程が行われた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the planarization process was performed after forming the 2nd colored layer. 第3の着色層を形成した後、平坦化工程が行われた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the planarization process was performed after forming the 3rd colored layer.

符号の説明Explanation of symbols

10 固体撮像装置
13B B色カラーフィルタ
13G G色カラーフィルタ
13R R色カラーフィルタ
14 ブラックマトリックス
44 支持体
46 黒色遮光層
47 第1のフォトレジスト層
50 第1の開口部
65 第2のフォトレジスト層
67 第2の開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solid-state imaging device 13B B color filter 13G G color filter 13R R color filter 14 Black matrix 44 Support body 46 Black light shielding layer 47 1st photoresist layer 50 1st opening 65 2nd photoresist layer 67 Second opening

Claims (4)

支持体上に、少なくとも2色以上の着色層を配列するとともに、前記着色層の境界に合わせた箇所に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を配してなるカラーフィルタの製造方法であって、
支持体上に前記黒色光層を形成する黒色遮光層形成工程と、
ドライエッチング処理によって、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の第1の開口部を前記黒色光層に形成する第1の開口部形成エッチング工程と、
前記第1の開口部に対して前記所定ピッチ分ずれた配列で、隣合う前記第1の開口部の中間に位置する市松模様状の第2の開口部を前記黒色光層に形成して、前記着色層の境界に合わせた箇所を残したブラックマトリクスを形成する第2の開口部形成エッチング工程とを少なくとも有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
A color filter in which a colored layer of at least two colors is arranged on a support, and a black light-shielding layer made of a composition in which a black colorant is dispersed is arranged at a position aligned with the boundary of the colored layer. A manufacturing method comprising:
And black light shielding layer forming step of forming the black shielding light layer on a support,
By dry etching, a first opening forming an etching step for forming a first opening checkered pattern of the array to each other by shifting a predetermined pitch adjacent to the black shield light layer,
Wherein at a predetermined pitch shift sequences, the second opening checkerboard pattern which is located in the middle of adjacent said first opening is formed on the black shield light layer with respect to the first opening And a second opening forming etching step of forming a black matrix leaving a portion matched with the boundary of the colored layer.
支持体上に、少なくとも2色以上の着色層を配列するとともに、前記着色層の境界に合わせた箇所に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を配してなるカラーフィルタの製造方法であって、
前記支持体層上に、黒着色剤が分散された組成物からなる黒色遮光層を形成する黒色遮光層形成工程と、
前記黒色遮光層上に第1のフォトレジスト層を形成して、隣合う配列同士を所定ピッチずらした市松模様状の第1のパターンを形成する第1のパターニング工程と、
ドライエッチング処理によって、前記第1のフォトレジスト層をマスクとして市松模様状の第1の開口部を形成する第1の開口部形成エッチング工程と、
前記黒色光層及び前記第1の開口部を埋めるように第2のフォトレジスト層を形成して、前記第1の開口部に対して前記所定ピッチ分ずれた配列で、隣合う前記第1の開口部の中間に位置する市松模様状の第2のパターンを形成する第2のパターニング工程と、
ドライエッチング処理によって、前記第2のフォトレジスト層をマスクとして前記第1の開口部に対して前記所定ピッチずらした位置の市松模様状の第2の開口部を形成して、前記着色層の境界に合わせた箇所を残してブラックマトリクスを形成する第2の開口部形成エッチング工程とを少なくとも有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
A color filter in which a colored layer of at least two colors is arranged on a support, and a black light-shielding layer made of a composition in which a black colorant is dispersed is arranged at a position aligned with the boundary of the colored layer. A manufacturing method comprising:
A black light shielding layer forming step of forming a black light shielding layer comprising a composition in which a black colorant is dispersed on the support layer;
A first patterning step of forming a first photoresist layer on the black light-shielding layer to form a checkered first pattern in which adjacent arrays are shifted by a predetermined pitch;
A first opening formation etching step of forming a checkered first opening by using the first photoresist layer as a mask by dry etching;
Forming a second photoresist layer so as to fill the black shielding light layer and the first opening, in sequence shifted the predetermined pitch with respect to the first opening, adjacent the first A second patterning step of forming a checkered second pattern located in the middle of the opening of
By performing a dry etching process, a second opening having a checkered pattern at a position shifted by the predetermined pitch with respect to the first opening is formed using the second photoresist layer as a mask, and a boundary between the colored layers is formed. And a second opening forming etching step of forming a black matrix while leaving a portion matched to the above.
前記黒着色剤は、チタンブラックであることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the black colorant is titanium black. 前記ドライエッチング処理は、少なくともフロロカーボンガスと酸素ガスとを含む混合ガスを用い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。 The dry etching process according to claim 1 to 3 the method for producing a color filter according to any one, characterized by using a mixed gas containing at least fluorocarbon gas and oxygen gas.
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