TW200811593A - Colored photosensitive resin composition, color filter, image sensor, and camera system - Google Patents
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Description
200811593 九、發明說明 本申請案業已申請且聲明日本專利申請案 2006-143553號(於2006年5月24日申請,標題爲 “COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER, IMAGE SENSOR, AND CAMERA SYSTEM”)的巴黎公約優先權,該申請案的整體描述被完 全倂入本說明書中以供參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種有色光敏性樹脂組成物、一種濾光 器、一種影像感應器和一種照相系統。 【先前技術】 相關技藝之描述 用於數位相機及數位攝影機的影像感應器含有一種濾 光器。 就用於製造一種濾光器之方法而言,業已發展出各種 用於製造一種濾光器的方法,該方法藉由使用一種光敏性 樹脂組成物的微影技術,該光敏性樹脂組成物之製作乃將 一種光敏性樹脂組成物(光阻劑爲代表)與著色材料(如 顏料和染料)混合(見,例如,日本未經審查的專利公告 (Kokai ) 2- 1 2 7602號,第6頁,右下行,第1 5列至第25頁 ’左下行,第14列;日本未經審查的專利公告(Kokai ) 4-283 70 1號,第2頁,右行,第38列至第3頁,右行,第43 200811593 列;以及日本未經審查的專利公告(Kokai) 2002- 1 4220 號,第3頁,右行,第1 9列至第1 1頁,右行,第1 5列)。 前述之方法可以形成成爲一種像素集合體的一種濾光 器,每個像素被著色物質(如顏料和染料)著色成三原色 光(紅光、綠光和藍光)。 一種有色光敏性樹脂組成物,彼含有一種傳統上已知 的染料,該組成物有如下的問題:在組成物經貯存之後, 當圖案被投影曝光時所需的曝光明顯地改變(與貯存之前 的曝光比較)。因此,使用染料的有色光敏性樹脂組成物 有如下的問題:在預期的曝光情形下不可能形成像素。 【發明內容】 發明之槪要 本發明目的係提供:一種有色光敏性樹脂組成物(在 有色光敏性樹脂組成物貯存前後使用彼形成圖案的情形下 ,彼在曝光上造成的小變化);一種使用該有色光敏性樹 脂組成物製成之濾光器;一種含有該濾光器之影像感應器 ;和一種含有該影像感應器之照相系統。 本發明者經精深硏究致解決前述的問題,並發現在含 有染料(包含特定化合物)的有色光敏性樹脂組成物的情 形下’在該組成物貯存之前及之後,圖案被投影曝光時會 減少曝光上的變化。 也就是說,本發明提供一種有色光敏性樹脂組成物, 彼包含:染料、光酸產生劑、固化劑、鹼可溶樹脂、溶劑 -7- 200811593 、和一種如式(I )所示之化合物:
R1 -N (I) \3 在式(I)中,R1至R3各獨立代表:氫原子、C1-C6直 鏈烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C6環烷基或C6-C12芳基, 並且在C1-C6直鏈烷基上的氫原子、在C3-C12支鏈烷基上 的氫原子、在環烷基上的氫原子和在芳基上的氫原子可被 羥基取代,但是:R1至R3中的至少一者代表除了氫原子以 外的基團。 本發明也提供一種使用有色光敏性樹脂組成物製成之 濾光器,一種含有濾光器之影像感應器和一種含有該影像 感應器之照相系統。 在本發明之有色光敏性樹脂組成物中,在組成物貯存 之後,圖案在被投影曝光時,(與組成物貯存之前的曝光 作比較,組成物貯存之後曝光無明顯改變),因此影像感 應器和照相系統可被穩定地製造。 較佳實例之描述 本發明現將被詳細描述。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有染料。該染料爲 在構成有色光敏性樹脂組成物的溶劑中有足夠的溶解度和 -8- 200811593 在形成圖案的顯影步驟在顯影液中有足夠的溶解度之染料 ,彼也可以形成濾光器圖案。 該染料可以選自各種油溶性染料、直接染料和酸性染 料。 染料之實例包括: C.I.Solvent Yellow 4 j C.I.Solvent Yellow 14 j C . I. S o 1 vent Yellow 15 , C.I.Solvent Yellow 2 4 , C.I.Solvent Yellow 82 , C.I.Solvent Yellow 94 , C.I.Solvent Yellow 98 ? C.I.Solvent Yellow 162 ; C.I.Solvent Red 45 和 C.I.Solvent Red 49 ; C.I.Solvent Orange 2 , C.I.Solvent Orange 7 , C.I.Solvent Orange 11,C.I.Solvent Orange 15, C.I.Solvent Orange 26 » C.I.Solvent Orange 56 ; C.I.Solvent Blue 35 » C.I.Solvent Blue 37 5 C.I.Solvent Blue 59 j C.I.Solvent Blue 67 ; C.I.Acid Yellow 17,C.I.Acid Yellow 29,C.I.Acid Yellow 40,C.I.Acid Yellow76 ; C.I.Acid Red 91 ^ C.I.Acid Red 92 ^ C.I.Acid Red 97 ,C.I.Acid Red 114,C.I.Acid Red 138,C.I.Acid Red 151 C.I.Acid Orange 51,C.I.Acid Orange 63 ; C.I.Acid Blue 80,C.I.Acid Blue 83,C.I.Acid Blue C.I.Acid Green 9 j C.I.Acid Green 16 , C.I.Acid 90 ; 200811593
Green 25,C.I.Acid Green 27 ;較佳地 C.I.Solvent Yellow 82和 C.I.Solvent Yellow 162 ; C.I.Solvent Red 45 C.I.Solvent Red 49 ; C.I.Solvent Orange 5 6 ; C.I.Solvent Blue 67 ; C.I.Acid Blue 90 ; C.I.Acid Green 9和 C.I.Acid Green 16 ;和 C.I.Basic Red 1 o 就本發明之有色光敏性樹脂組成物之染料而言,舉例 來說,吾人也可能使用如式(i )至(vii )所示之酸性染 料之胺鹽和如式(viii )至(ix )所示之酸性染料之磺醯 胺化合物: D-(S03-)m(CnH2n+1N + H3)m ⑴ D-(S03-)m{(CnH2n + 1)2N + H2}m (ii) D-(S〇3-)m{(CnH2n + 1)3N + H}m (iii) D-(S〇3-)m{(CnH2n + 1)4N + }m (iv) D-(S〇3-)m(CeH2e+1OCfH2fN + H3)m (v) D-(S(V)m{(CnH2n + 1)(PhCH2)2N + H}m (vi) D-(s〇3-)m{(CnH2n + 1)Py+}m (vii) D-[{S〇2NH(CnH2n+1)}P][(S03L)q] (viii) D-[{S02NH(CeH2e+10CfH2f)}P][(S03L)q] (ix) 在式(i )至(ix )中,D代表著色物質基質; -10- 200811593 m代表1或以上和20或以下的整數; η代表1或以上和20或以下的整數; e和f各獨立代表1或以上和10或以下的整數;
Ph代表苯基;
Py代表吡啶環殘基或甲基吡啶環殘基,彼透過氮原子 被連接至CnH2n + 1 ; P代表1或以上和8或以下的整數; q代表〇或以上和8或以下的整數; L代表氫原子或單價陽離子。 該著色物質基質D之特定實例包括:偶氮染料基質、 咕噸染料基質、蒽醌染料基質、三苯甲烷染料基質、甲川 染料基質、花青染料基質、酞花青染料基質。 m較佳地代表1或以上和1 0或以下的整數,更佳地代 表1或以上和8或以下的整數。 η較佳地代表1或以上和10或以下的整數,更佳地代表 1或以上和8或以下的整數。 e和f較佳地各獨立代表1或以上和8或以下的整數,更 佳地代表1或以上和6或以下的整數。
Py較佳地代表甲基吡啶環殘基。 P較佳地代表1或以上和6或以下的整數,更佳地代表1 或以上和5或以下的整數。 q較佳地代表〇或以上和6或以下的整數,更佳地代表0 或以上和5或以下的整數。 如L所示之單價陽離子之實例包括:鈉原子、鉀原子 -11 - 200811593 季銨離子(如(c2h5)3hn+ )。 就染料而言,可能使用如式(2 1 )至(32 )所示之染 料
〇 II R —C R02S 〇
HO (22)
N=N—^ | N
S〇2R ch3 R= —NH — CH—CH2CH2 -〇
(2A)
〇
CH3 CH3 12 200811593
-13- 200811593 就被用於本發明之有色光敏性樹脂組成物的染料組合 物而言,舉例來說,如式(1 3 )所示之染料、如式(2 4 ) 所示之染料、如式(25 )所示之染料之組合物可較佳地合 地選擇以形成紅色濾光器。 舉例來說,如式(25 )所示之染料,C.I.Acid Buie 90和C.I.Solvent Blue 67之組合物可較佳地合地選擇以形 成藍色濾光器。 舉例來說,C.I.Solvent Blue 67、C.I.Acid Green 9、 C.I.Acid Green 16、C.I.Solvent Yellow 82 和 C.I.Solvent Y e 11 o w 1 6 2之組合物可被較佳地選擇以形成綠色減光器。 舉例來說,C.I.Solvent Yellow 82 和 C.I.Solvent Y e 11 o w 1 6 2之組合物可被較佳地選擇以形成黃色濾光器。 紅色、綠色、藍色和黃色染料之組合物不受限於前述 的組合物,個別的染料可以根據目標濾、光器之光譜被適當 地組合使用。 染料之含量較佳地爲有色光敏性樹脂組成物之固體含 量固成份的20至80質量%,更佳地爲25至75質量%,尤其 較佳地爲3 5至6 0質量%。如本發明中所使用的有色光敏性 樹脂組成物之固成份表示已排除溶劑之組成物的總含量。 染料之含量較佳地在上述範圍內,因爲所形成的濾光 器具有高色密度,和在圖案化之際對顯影溶液的溶解對比 增力口。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有光酸產生劑。就 光酸產生劑而言,例如,可能以使用碘鑰鹽化合物、毓鹽 _ 14- 200811593 化合物、有機鹵素化合物(鹵烷基- S -三嗪化合物)、 磺酸酯化合物、二颯化合物、重氮甲磺醯基化合物、N -磺醯氧醯亞胺化合物和肟基化合物。這些化合物可被單獨 使用或被組合使用(視需要而定)。光酸產生劑之更特定 實例包括以下的化合物。 碘鑰鹽化合物 三氟甲磺酸二苯碘鑰、六氟銻酸4 -甲氧苯基苯碘鑰 、三氟甲磺酸4 一甲氧苯基苯碘鐵、四氟硼酸二(4 一叔丁 苯基)碘鑰、六氟磷酸二(4 一叔丁基苯基)碘鑰、六氟 銻酸二(4 一叔丁苯基)碘鑰、三氟甲磺酸二(4 一叔丁苯 基)碘鑰、1 〇 —樟腦磺酸二(4 -叔丁苯基)碘鑰、對甲 苯磺酸二(4 一叔丁苯基)碘鑰等。 毓鹽化合物 六氟磷酸三苯锍、六氟銻酸三苯毓、三氟甲磺酸三苯 銃、六氟銻酸4 一甲氧苯基聯苯锍、三氟甲磺酸4 -甲氧苯 基聯苯锍、甲磺酸4 一甲苯基。聯苯毓、三氟甲磺酸對甲苯 基聯苯Μ、三氟甲擴酸2,4,6 —三甲苯基聯苯毓、三氟甲 磺酸4 -叔丁苯基聯苯銃、六氟磷酸4 -苯基苯硫基聯苯锍 、六氟銻酸4 一苯基苯硫聯苯毓、六氟銻酸1 一( 2 -萘甲 醯甲基)四氫噻吩鐵、三氟甲磺酸1 一 (2—萘甲醯甲基) 四氫噻吩鑰、六氟銻酸4 一羥基一 1 一萘二甲锍、三氟甲磺 酸4 一羥基一 1 一萘二甲锍等。 -15- 200811593 有機鹵素化合物 2 一甲基一 4,6 —雙(三氯甲基)一 1,3,5 —三嗪、 2,4,6 —三(三氯甲基)一 1,3,5 —三嗪、2 —苯基—4,6 — 雙(三氯甲基)一 1,3,5 —三嗪、2—(4 一氯苯基)一 4,6 一雙(三氯甲基)一 1,3,5 —三嗪、2— (4 一甲氧苯基) 一 4,6—雙(三氯甲基)一1,3,5 —三嗪、2— (4 —甲氧基 一 1—萘基)一 4,6 —雙(二氯甲基)—1,3,5 —三曉、2-(苯并[d][l,3] 一 B惡茂院一 5 —基)一 4,6 -雙(二氯甲基 )一1,3,5 —三嗪、2— (4 —甲氧苯乙烯基)一4,6 —雙( 三氯甲基)一1,3,5 —三嗪、2— (3,4,5 —三甲氧苯乙烯基 )一4,6—雙(三氯甲基)一1,3,5—三嗪、2—(3,4一二 甲氧苯乙烯基)一 4,6—雙(三氯甲基)—1,3,5 —三嗪、2 一 (2,4 一二甲氧苯乙烯基)一 4,6 —雙(三氯甲基)一 1,3,5—三嗪、2— (2-甲氧苯乙烯基)一 4,6-雙(三氯 甲基)一1,3,5 —三嗪、2— (4一 丁氧苯乙烯基)一4,6 — 雙(三氯甲基)一 1,3,5 —三嗪、2— (4 一戊氧苯乙烯基 )一 4,6 —雙(三氯甲基)一 1,3,5—三嗪等。 磺酸酯化合物 對甲苯磺酸1 一苯甲醯基一 1 一苯甲酯、對甲苯磺酸2 一苯甲醯基一 2 —羥基一 2 —苯乙酯、三甲苯磺酸1,2,3 — 苯三酯、對甲苯磺酸2,6—二硝基苯甲酯、對甲苯磺酸2 — 硝基苯甲酯、對甲苯磺酸4 一硝基苯甲酯等。 -16- 200811593
二苯二颯、二對甲苯二礪等。 重氮甲磺醯基化合物 雙(苯磺醯基)重氮甲烷、雙(4-氯苯磺醯基)重 氮甲烷、雙(對甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(4 一叔丁苯 磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4 一二甲苯磺醯基)重氮甲烷 、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(叔丁基磺醯基)重 氮甲烷、(苯甲醯)(苯磺醯基)重氮甲烷等。 N -磺醯氧醯亞胺化合物 N- (乙基磺醯氧)丁二醯亞胺、N- (異丙基磺醯 氧)丁二醯亞胺、N- (丁基磺醯氧)丁二醯亞胺、N-(1 0 —樟腦磺醯氧)丁二醯亞胺、N —(苯磺醯氧)丁二 醯亞胺、N- (三氟甲磺醯氧)丁二醯亞胺、N- (三氟 甲磺醯氧)酞醯亞胺、N - (三氟甲磺醯氧)一 5 -冰片 烯一 2,3 -二羧基醯亞胺、N -(三氟甲磺醯氧)萘醯亞胺 、N —( 1 0 —樟腦磺醯氧)萘醯亞胺等。 肟基化合物 (4—甲苯磺醯氧亞胺基)苯乙腈、α — (4 一甲 苯磺醯氧亞胺基)一 4 一甲氧苯乙腈、α - (樟腦磺醯氧 亞胺基)一 4一甲氧苯乙腈、α -三氟甲磺醯氧亞胺基—4 -17- 200811593 一甲氧苯乙腈、α —(1一己磺醯氧亞胺基一 4 —甲氧苯乙 腈、α —萘磺醯氧亞胺基一 4 —甲氧苯乙腈、α — (4—甲 苯磺醯氧亞胺基)—4— Ν -二乙基苯胺磺醯腈、α 一(4 一甲苯磺醯氧亞胺基)一 3,4 一二甲氧苯乙腈、α_ (4 — 甲苯磺醯氧亞胺基)一 4一噻吩腈、(5—甲苯磺醯氧亞胺 基一 5Η—噻吩一 2—甲烯基)一 (2—甲苯基)乙腈、(5 —棒腦磺醯氧亞胺基一 5Η-噻吩一 2 —甲嫌基)一 (2— 甲苯基)乙腈、(5 —正丙氧亞胺基一 5Η —噻吩—2 —甲 烯基)一 (2—甲苯基)乙腈、(5—正辛氧亞胺基一 5 — 棒腦磺釀氧亞胺基一 5Η—噻吩一 2—甲烯基)一 (2—甲 苯基)乙腈等。 當i射線和g射線被使用作爲曝光光源時,肟化合物較 佳地被使用作爲光酸產生劑,因爲可以進行曝光而不會產 生揮發性組成份。尤其較佳地使用α -( 4 -曱苯磺醯氧 亞胺基)一 4 一甲氧苯乙腈、α —(樟腦磺醯氧亞胺基) —4一甲氧苯乙腈、α — (4 一甲苯磺醯氧亞胺基)一 4一 噻吩腈、(5 —樟腦磺醯氧亞胺基—5 Η -噻吩—2 —甲烯 基)一 (2 —甲苯基)乙腈或(5 —正丙磺醯氧亞胺基一 5Η—噻吩一 2 —甲烯基)一 (2—甲苯基)乙腈,因爲所 形成的有色光敏性樹脂組成物具有高光敏性。 光酸產生劑之含量較佳地爲有色光敏性樹脂組成物之 固體含量固成份的0.001至20質量%,更佳地爲0.5至10質 量%,尤其較佳地爲2至8質量%。光酸產生劑之含量較佳 地在前述之範圍以內,因爲藉由微影技術形成圖案的情形 -18- 200811593 下曝光減少,和在顯影之際在曝光區和未曝光區之間的溶 解對比增加。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有固化劑。作爲固 化劑,可以加熱固化的化合物被使用。固化劑包括,例如 ,如式(II)所示之化合物:
在式(II)中,R19至R24各獨立代表:氫原子、CM-C 10直鏈烷基、或C3-C10支鏈烷基,但是:彼之中的至少 二種不爲氫原子。
Cl-C10直鏈烷基之實例包括:甲基、乙基、正丙基、 正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正 癸基,偏好甲基、乙基、正丙基、正丁基。 C3-C10支鏈烷基之實例包括:異丙基、異丁基、仲丁 基、叔丁基、以及下面的基團,較佳地爲異丙基、異丁基 、仲丁基、叔丁基。 -19- 200811593
ch3 CH
H3C C^2 CH H2 ,c、chXH3 ,ch3 u h2 h2 :v ?H3 H2 u CH /C、/CH3 / 、C C H2 H2 ?H3 H2 CH X、/CH3 ,CH 、C I h2 ch3 P C2 CH3 /C'CH 众 CH, I I ch3 ch3 h2 ?H3 m /C,,CH'CH'CH^C 3 I I CH3 CH3
ch3 CH 〜CH3 •ch3 ch3 ch3 h2 'CH-ch,c、ch3 ch3 h2 X、
ChT CH3 ch3 Ah^cH3 I CH3 〒H3 H2 /CVC、 H2 ch3 H2S丨H'C、CH3 ch3 h2
CH2 CH2 ck CH h2 h2 ch3 ch3 CH -CH、/CH3 h2 Ί L、cr h2 ch3 ch3 CH CH /CH3 ,ΌΗ 、c ch3 h2 *ch3 ch3 9Hs AhPKch3 CH3 /c、s~ /CH3 h2c、 h2 CH八〆CH3/ 、c c h2 h2 CH3 H2 ,ch3 H2 H2 <c^CyC'CH H2 ch3 ch3 /CH H2 CH3 ?H3 c2 u^CH3 /ch.ch、h CH3 CH3 H2 ,ch3
H2 ,C、CH ?H3 CH3 ,ch3
CH3 9Hs I 1 CH CYCH3 CH3
/CH3 H2C' H2 CH h3c H2C-CH2 〒H3 >H^CH^c/CH3 H2 H2 H2C-CH3 h2 〒H3 /CH、c/C、c/CH、cH3 h2 H2 ?H3 H2 h2 ,cWc、cH3 h2 h2 H2 ch3 〒H3 h2 H2 ,CH /C.cH^>.cH3 CH3 H3C、 H2crCH2 h2 、 .H2 CH /C、 /C、 …cT、c〆、ch3 h2 h2
CH3 c丨K H2s;cx .cl ,ch3 h2 cVc、dCH3 h2 h2 h2 9H3 h2 H2 H2 CH /Ds/C、 ch3 如式(11 )所示之化合物之實例包括:六甲氧基甲基 蜜胺和六乙氧基甲基蜜胺’較佳地六甲氧基甲基蜜爿女。固化劑之含量較佳地爲有色光敏性樹脂組成物固體含 量固成份的1〇至40質量%,更佳地爲20至30質量%。固化 -20- 200811593 劑之含量較佳地在前述之範圍以內,因爲在藉 形成圖案的情形下,曝光減少,和在顯影之後 案形狀和在加熱使圖案固化後使圖案達到足夠 ,並且在顯影步驟不會發生像素圖案的厚度損 不可能發生影像的色彩不平均。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有鹼可 可溶樹脂不會特定地被限制,只要彼具有如下 微影技術中未曝光區被鹼性顯影溶液溶解,而 鹼性顯影溶液溶解。舉例來說,吾人可使用酉分 乙烯樹脂。 酚醛樹脂之實例包括:對甲酚酚醛樹脂、 樹脂、對甲酚和間甲酚之酚醛樹脂,和具有如 示之重複結構的酚醛樹脂。 由微影技術 達到良好圖 的機械強度 失,因此較 溶樹脂。鹼 的特性:在 曝光區不被 醛樹脂和聚 間甲酚酚醛 式(71 )所
酚醛樹脂之聚苯乙烯當量重量平均分子 3,000至20,000,更佳地爲5,000至 18,000,尤 1 0,〇〇〇至 1 5,000。 聚乙烯樹脂包括作爲聚合作用組成份之含 考,尤其是苯乙烯和對乙烯酚的共聚物。較佳 物,其中對乙烯酚的羥基中的氫原子有部份有 取代,因爲在藉由微影技術形成圖案的情形下 量較佳地爲 其較佳地爲 有對乙烯酚 地使用共聚 ^ C 1 - C 6烷基 ,曝光減少 -21 - 200811593 ,和所形成的圖案可能有更適合濾光器用的矩形。對乙烯 酚的羥基的取代基較佳地爲C1-C6烷基,該烷基可能爲支 鏈或環狀的結構。C1-C 6烷基之實例包括:甲基、乙基、 異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基和環己基。 聚乙烯樹脂之聚苯乙烯當量重量平均分子量較佳地爲 1,000至20,000,更佳地爲2,000至18,000,尤其較佳地爲 2,000至 6,000 ° 鹼可溶樹脂之含量較佳地爲有色光敏性樹脂組成物之 固體含量固成份的1至50%,更佳地爲質量的1至40%,尤 其較佳地爲質量的5至40%。鹼可溶樹脂之含量較佳地在 前述之範圍之內,因爲在顯影溶液中達到足夠的溶解度和 在顯影步驟較不可能發生厚度損失,並且在藉由微影技術 形成圖案的情形下,曝光減少。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有如式(I )所示 之化合物。當有色光敏性樹脂組成物含有如式(I )所示 之化合物時,當使用該有色光敏性樹脂組成物進行微影技 術時,在該有色光敏性樹脂組成物的貯存前及後在曝光上 不能造成大改變:
R1 -N (I) \3 在式(I)中,R1至R3各獨立代表:氫原子、C1-C6直 -22- 200811593 鏈烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C6環烷基或C6-C12芳基, 並且在C1-C6直鏈烷基上的氫原子、在C3_C12支鏈烷基上 的氫原子、在環烷基上的氫原子和在芳基上的氫原子可被 羥基取代,但是:R1至R3中的至少一者代表除了氫原子以 外的基團。 C1-C6直鏈烷基之實例包括:甲基、乙基、正丙基、 正丁基、正戊基、正己基,較佳地爲甲基、乙基、正丙基 、正丁基,更佳地正丁基。 C 3-C6支鏈烷基之實例包括:異丙基、仲丁基、叔丁 基、以及下面的基團,較佳地爲異丙基、仲丁基和叔丁基 〇 C3-C6環烷基之實例包括:環丙基、環丁基、環戊基 、環己基,較佳地爲環丁基、環戊基、環己基,更佳地爲 環戊基和環己基。 C6-C12芳基之實例包括:苯基、苯甲基、萘基。 被羥基取代之烷基之實例包括:羥甲基、1 -羥乙基 、2—經乙基、1—經基一正丙基、2-經基—正丙基、3 -羥基一正丙基、1 一羥基一正丁基、2-羥基一正丁基、3 一羥基一正丁基、4一羥基一正丁基、i 一羥基一;! 一甲基 一丙基、2—羥基—1 一甲基一丙基、3 —羥基一 1_甲基一 丙基、1 一羥甲基—丙基、1一羥基一 2—甲基一丙基、2 — 經基一 2 —甲基一丙基、3—羥基一 2—甲基一丙基、4一經 基一 2 —甲基一丙基、1 一經基—正戊基、2-經基一正戊 基、3 —經基一正戊基、4一經基一正戊基、5 —經基一正 -23- 200811593 戊基、1_羥基_1—甲基—丁基、2 -羥基一 1_甲基一 丁 基、3—經基一 1 一甲基一 丁基、4一經基一 1 一甲基一丁基 、1 一羥甲基一 丁基、1 一羥基一 2 —甲基一 丁基、2—羥基 一 2 —甲基一 丁基、3 —經基一 2 —甲基一 丁基、4一經基一 2 —甲基一 丁基、2 —經甲基一 丁基、1—經基一 3—甲基— 丁基、2—羥基一 3 —甲基一 丁基、3 —羥基一 3—甲基一丁 基、4一羥基一 3—甲基一 丁基、3—羥甲基一 丁基、2—羥 基一 1,1 一 _甲基一丙基、3 —經基一 1,1 一 __*甲基一丙基 、1 一羥基一 2,2—二甲基—丙基、3 —羥基一2,2 —二甲基 一丙基、1 一羥基一正己基、2-羥基—正己基、3 -羥基 一正己基、4一羥基一正己基、5-羥基一正己基、6-羥 基一正己基、1 一經基一 1 一甲基—戊基、2—經基一 1 一甲 基一戊基、3—羥基一 1 一甲基一戊基、4一羥基—1—甲基 一戊基、5—羥基一 1 一甲基一戊基、1 一羥甲基一戊基、1 —經基—2—甲基一戊基、2 -經基一 2 —甲基一戊基、3 — 羥基一 2—甲基一戊基、4 —羥基一 2 -甲基一戊基、5—羥 基一 2 —甲基一戊基、2—羥甲基一戊基、1—羥基一 3 —甲 基一戊基、2—羥基一 3 -甲基一戊基、3—羥基一 3—甲基 一戊基、4一羥基一3 —甲基一戊基、5 —羥基一 3—甲基— 戊基、3 —羥甲基一戊基、1 一羥基一 4 —甲基一戊基、2 — 羥基一 4 —甲基一戊基、3 -羥基一 4 —甲基一戊基、4一羥 基一 4 一甲基—戊基、5—經基一 4 —甲基—戊基、4一經甲 基一戊基、1,1 一羥甲基甲基一 丁基、2—羥基一 1,1 一二 甲基一 丁基、3 —羥基一 1,1 一二甲基一 丁基、4一羥基一 -24- 200811593 1,1 一 一甲基—丁基、1 一經基一 2,2 — —*甲基一丁基、2,2 一羥甲基甲基一 丁基、3 -羥基一 2,2 —二甲基一 丁基、4 —羥基一2,2 —二甲基—丁基、1 一羥基一 3,3 —二甲基一 丁基、2 —羥基一 3,3 —二甲基一丁基、3,3 —羥甲基甲基 一丁基、和4一羥基一 3,3-二甲基一 丁基。 R 1至R3中的至少者較佳地被一個羥基取代。 如式(I )所示之化合物之特定實例包括:N -甲胺、 N —乙胺、N —正丙胺、N —正丁胺、N-正己胺、N—環 己胺、N-正戊胺、N-正辛胺、N-正壬胺、N —正癸胺 、N,N —二甲胺、N,N —二乙胺、Ν,Ν —甲基苯胺、Ν,Ν — 甲基環己胺、三甲胺、三乙胺、甲二苯胺、二甲環己胺、 甲苯環己胺、三苯胺、三正丙胺、三異丙胺、三正丁胺、 三異丁胺、三仲丁胺、三叔丁胺、三正戊胺、三異戊胺、 三仲戊胺、三正己胺、三仲己胺、三叔己胺、三正辛胺、 二異丁胺、Ν—苯二乙醇胺、Ν—苯甲異丙胺、二丁胺、 二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、二 苯胺、三甲胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚 胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、甲二丁胺、甲二戊胺、甲 二己胺、甲二環己胺、甲二庚胺、甲二辛胺、甲二壬胺、 甲二癸胺、乙二丁胺、乙二戊胺、乙二己胺、乙二庚胺、 乙二辛胺、乙二壬胺、乙二癸胺、二環己甲胺、三[2 — ( 2—甲氧乙氧)乙基]胺、3 —胺基一乙醇、2 —胺基一乙醇 、1—胺基一 1—丙醇、2 —胺基一 1 一丙醇、3 —胺基一 1 — 丙醇、2 -胺基一 2-丙醇、1—胺基一 1— 丁醇、2-胺基 -25- 200811593 一 1 一 丁醇、3 -胺基一 1 一 丁醇、4 —胺基一 1 胺基一 2 - 丁醇、2 -胺基—2 - 丁醇、3 -胺 、4一胺基—2 — 丁醇、1—胺基一 2 —甲基一 1 胺基一 2 —甲基一 1 一丙醇、3 —胺基一2—甲 、2 —胺甲基—1 一丙醇、1 一胺基一 1 一戊醇、 一戊醇、3 —胺基—1—戊醇、4 —胺基一 1 一 基一1 一戊醇、1—胺基一 2-戊醇、2-胺基-一胺基—2 -戊醇、4 —胺基一 2 -戊醇、5 — 醇、1 一胺基一 3 -戊醇、2 -胺基一 3 -戊醇、 —戊醇、4一胺基一 3 -戊醇、5 —胺基一 3 -基一 2—甲基—1— 丁醇、2—胺基一 2—甲基-—胺基一 2 —甲基一 1— 丁醇、4 —胺基一 2 — 醇、2—胺甲基一 1 一 丁醇、1—胺基一2—甲 、3—胺基一2 —甲基一2 — 丁醇、4一胺基一 2 丁醇、2—甲胺基一 2 — 丁醇、1—胺基一 3 — 醇、2—胺基一 3 -曱基一 1 一 丁醇、3-胺基-—丁醇、4一胺基一 3 —甲基一 1 一 丁醇、3 — 丁醇、1 —胺基一 2,2—二甲基一 1 —丙醇、3 一二甲基一 1 一丙醇、2,2 —胺甲基甲基一 1 一 基一 3 —甲基一 2 — 丁醇、2—胺基—3—甲基-—胺基—3 —甲基一2 — 丁醇、4 —胺基一 3 — 醇、3 —甲胺基一2 — 丁醇、Ν,Ν—甲基甲醇B 基乙醇胺、Ν,Ν —甲基—正丙醇胺、Ν,Ν —甲 胺、Ν,Ν —甲基—甲基一正丁醇胺、Ν,Ν —甲 一 丁醇、1 — 基一 2 —丁醇 —丙醇、2 — 基一 1 一丙醇 2 -胺基一 1 戊醇、5 -胺 -2 -戊醇、3 胺基—2 -戊 3 —胺基一 3 戊醇、1 一胺 -1 — 丁醇、3 甲基一1 一丁 基一 2 — 丁醇 一甲基一2 — 甲基一 1 一丁 一 3 —甲 — 1 胺甲基一1 — —胺基一 2,2 丙醇、1一胺 -2 — 丁醇、3 甲基一 2 — 丁 丨安、Ν,Ν—甲 基-異丙醇 基一甲基一 -26- 200811593 仲丁醇胺、N,N —甲基一甲基一叔丁醇胺、Ν,Ν —甲基己 醇胺、Ν,Ν —甲基戊醇胺、Ν,Ν —乙基甲醇胺、Ν,Ν —乙基 乙醇胺、Ν,Ν —乙基丙醇胺、Ν,Ν —乙基丁醇胺、Ν,Ν —乙 基己醇胺、Ν,Ν —乙基戊醇胺、Ν,Ν —丙基甲醇胺、Ν,Ν — 丙基乙醇胺、Ν,Ν -丙基乙醇胺、Ν,Ν —丙基丙醇胺、Ν,Ν 一丙基丁醇胺、Ν,Ν -丙基己醇胺、Ν,Ν —丙基戊醇胺、 Ν,Ν — 丁基甲醇胺、Ν,Ν — 丁基乙醇胺、Ν,Ν—丁基乙醇胺 、Ν,Ν — 丁基丙醇胺、Ν,Ν — 丁基丁醇胺、Ν,Ν — 丁基己醇 胺、Ν,Ν — 丁基戊醇胺、Ν,Ν —戊基甲醇胺、Ν,Ν —戊基乙 醇胺、Ν,Ν -戊基乙醇胺、Ν,Ν -戊基丙醇胺、Ν,Ν-戊基 丁醇胺、Ν,Ν —戊基己醇胺、Ν,Ν —戊基戊醇胺、Ν,Ν-己 基甲醇胺、Ν,Ν —己基乙醇胺、Ν,Ν —己基乙醇胺、Ν,Ν — 己基丙醇胺、Ν,Ν —己基丁醇胺、Ν,Ν -己基己醇胺、Ν,Ν —己基戊醇胺、Ν,Ν —二甲基甲醇胺、Ν,Ν —甲基乙基甲 醇胺、Ν,Ν -二乙基甲醇胺、Ν,Ν —二甲基乙醇胺、Ν,Ν — 甲基乙基乙醇胺、Ν,Ν —二乙基乙醇胺、三乙醇胺、三異 丙醇胺、三正丙醇胺、三正丁醇胺、三異丁醇胺、三叔丁 醇胺、2 -胺基一 2 —甲基一 1,3 —丙二醇苯胺、對胺基酚 、2—甲基胺基酚、Ν—甲基苯胺、2—甲基苯胺、3 —甲 基苯胺、4一甲基苯胺、Ν,Ν —二甲基苯胺、Ν,Ν —二甲基 苯甲胺、Ν,Ν —二甲基乙基苯胺、Ν,Ν —二甲基正丙基苯 胺、Ν,Ν —二甲基異丙基苯胺、Ν,Ν —二甲基正丁基苯胺 、Ν,Ν —二甲基仲丁基苯胺、Ν,Ν —二甲基叔丁基苯胺、 Ν,Ν —二甲基環己基苯胺、Ν,Ν —二甲基正己基苯胺、ν,Ν -27- 200811593 一二甲基正辛基苯胺、N,N -二甲基正十二烷基苯胺、 N,N—二甲基-1—萘基苯胺、2 —苯胺基乙醇、2 -苯胺 基二乙醇、4一苯胺酚、2,6-異丙苯胺、對異丙醇苯胺、 2,6 -二異丙醇苯胺、鄰二異丙醇苯胺、對正丁苯胺、對 仲丁苯胺、對叔丁苯胺、對辛苯胺、鄰乙苯胺、2,6 -二 乙苯胺、2 —叔丁苯胺、2 -仲丁苯胺、2,5 -叔丁苯胺、 3,4 —乙烯氧苯胺、3 —胺基—1 一丁苯、二苯胺、N —乙基 一 2,3 —二甲苯胺、對正己苯胺,較佳地爲3 —胺基一 1 一 丙醇、1 一胺基一 2-丙醇、2 -胺基一 1 一丙醇、2-胺基 一 2 —甲基一1—丙醇、2 —胺基一2 —甲基一1 一丙醇、2 — 胺基一 2—甲基—1,3 —丙二醇、3 —甲基一2 —胺基一 1 一 丁醇,更佳地爲2 -胺基一 2 -甲基一 1—丙醇、2-胺基— 2 —甲基—1,3—丙二醇和3 —甲基一 2 —胺基一1— 丁醇。 如式(I )所示之化合物之含量較佳地爲有色光敏性 樹脂組成物之固體含量固成份的〇.〇1至5質量%,更佳地 爲〇.1至4質量%,尤其較佳地爲0.1至1質量%。如式(I) 所示之化合物之含量較佳地在前述之範圍以內,因爲在微 影技術中達到高光敏性和在有色光敏性樹脂組成物的貯存 前及後,在曝光上更減少。 本發明之有色光敏性樹脂組成物含有溶劑。選擇合適 的溶劑係依據在有色光敏性樹脂組成物中所有含有的染料 、光酸產生劑、固化劑、鹼可溶樹脂,尤其染料之溶解度 〇 溶劑之實例包括:甲賽璐蘇、乙賽璐蘇、醋酸甲賽璐 -28- 200811593 蘇、醋酸乙賽璐蘇、二乙二醇二甲醚、乙二醇一異丙醚、 丙二醚一甲醚、醋酸丙二醇一甲醚、N—甲基吡咯烷酮、 伽瑪丁內酯、二甲亞颯、N,N —二甲基甲醯胺、4一羥基 一 4 一甲基一 2-戊酮、環己酮、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、 丙酮酸乙酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯,偏好爲伽瑪丁丙酯 、N,N —二甲基甲醯胺、環己酮、丙酮酸乙酯、乳酸乙酯 、乳酸正丁酯。這些溶劑可被單獨使用或被組合使用。 溶劑之含量較佳地爲有色光敏性樹脂組成物65至95質 量%,更佳地爲71至90質量%。 溶劑之含量較佳地在前述之範圍以內,因爲在使用有 色光敏性樹脂組成物於基板上形成被覆膜的情形下,薄膜 的平均性有改善的傾向。 於本發明之有色光敏性樹脂組成物中可添加鹼性化合 物(排除如式(I )所示之化合物)。鹼性化合物包括( 例如)鹼性含氮有機化合物,例如胺類。 較佳地添加鹼性化合物,原因在於彼可以改善在曝光 之後的後曝光性質,也就是說光阻圖案的尺寸較不可能改 變的性質,該改變係因爲基板在曝光之後靜置造成光酸產 生劑鈍化。 鹼性化合物之專性實例包括:4 -硝苯胺、乙二胺、 四甲二胺、六甲二胺、4,4’一二胺一 1,2—二苯乙烷、4,4’ 一二胺一3,3’ 一二甲二苯甲烷、4,4’ 一 二胺一 3,3’一 二乙 二苯甲烷、4,4’_二胺一3,3’,5,5’一四乙基一二苯甲烷、8 -羥基喹啉、苯并咪唑、2 -羥基苯并咪唑、2 -羥基喹唑 -29- 200811593 啉、4 一甲氧苯亞甲基一 4 ’ 一正丁苯胺、水楊醯胺、水楊 醯苯胺、1,8 —雙(N,N—二甲胺)萘、1,2—二嗪(噠嗪 )、哌啶、對胺基苯甲酸、N—乙醯乙二胺、2—甲基一 6 一硝苯胺、5 —胺基一 2 —甲酚、4 —正丁氧苯胺、3—乙氧 一正丙胺、4一甲基環己胺、4一叔丁基環己胺,如式( ΠI )至(V )所示之化合物:
在式(III)至(V)中,R14至R16各獨立代表:氫原 子、C1-C6直鏈烷基、C3-C6支鏈烷基、C5-C10環烷基、 C6-C12芳基、或C1-C6烷氧基。該C1-C6直鏈烷基、C3-C6 支鏈烷基、C5-C10環烷基、C6-C12芳基和C1-C6烷氧基各 可獨立被下列取代:羥基、胺基或C1-C6烷氧基。胺基也 可被C1-C4烷基進一步取代; R12、R13、R17和R18各獨立代表:氫原子、C1-C6直 鏈烷基、C3-C6支鏈烷基、C5-Ci〇環烷基或c6_ci2芳基。 該直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基和芳基各可獨立被下列取 代··羥基、胺基或C1-C6烷氧基。胺基可被C1-C4直鏈烷 基或C1-C4支鏈烷基取代; A代表單鍵、C1-C6伸烷基、羰基、亞胺基、硫化物 基、胺基、或二硫化物基。 -30- 200811593 直鏈烷基之實例包括:甲基、乙基、正丙基、正丁基 、正戊基、正己基,偏好爲甲基、乙基、正丙基。 支鏈烷基之實例包括:異丙基、異丁基、仲丁基、叔 丁基,較佳地爲異丙基和叔丁基。 環烷基之實例包括:環戊基、環己基、環庚基、環辛 基,較佳地爲環戊基和環己基。 芳基之實例包括:苯基和萘基。碳原子數目較佳地爲 5至10個,芳基較佳地具有6至10個碳原子。 如式(III )所示之鹼性化合物之特定實例包括:咪 唑、吡啶、4 —曱吡啶、4 —甲咪唑、2 —二甲胺吡啶、2 — 甲胺吡啶和1,6—二甲吡啶。 如式(IV )所示之鹼性化合物之實例包括:氫氧化四 甲銨、氫氧化四異丙銨、氫氧化四丁銨、氫氧化四正己銨 、氫氧化四正辛銨、氫氧化苯三甲銨、氫氧化3-(三氟 甲基)苯三甲銨和膽鹼。 如式(V )所示之鹼性化合物之實例包括:聯吡啶、 2,2’一二吡啶胺、二—2-吡啶酮、1,2—二(2—吡啶)乙 烷、1,2 —二(4 一吡啶)乙烷、1,3 —二(4 —吡啶)丙烷 、1,2 —雙(2 —吡啶)乙烯、1,2 —雙(4 —吡啶)乙烯、 1,2 —雙(4 一吡啶氧)乙烷、4,4’ 一二吡啶基硫化物、 4,4’ 一二吡啶基二硫化物、i,2 -雙(4 一吡啶)乙烯、 2,2’ 一二吡啶甲胺和3,3, 一二吡啶甲胺。 本發明之有色光敏性樹脂組成物可進一步含有界面活 性劑’只要本發明之效果不起反效果。 -31 - 200811593 界面活性劑之實例包括:聚矽氧爲主之界面活性劑、 氟基界面活性劑,具氟原子的聚矽氧爲主之界面活性劑。 聚矽氧爲主之界面活性劑包括(例如)具矽氧烷鍵的 界面活性劑。彼之特定實例包括:Toray Silicone DC3PA 、Tor ay S i 1 i c ο n e S Η 7 P A、Tor ay Silicone DC11PA、Tor ay S i 1 icοne S H2 1 P A、Toray S i 1 i cοne S H2 8 P A、Toray Silicone29SHPA、Toray S i 1 i c ο n e S H 3 0 P A、和被聚醚修飾 的矽酮油 SH8400 ( Toray Silicone Co·, Ltd·製造); KP321 、 KP322 、 KP323 、 KP324 、 KP326 > KP340 、 KP341 (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.製造);TSF400、TSF401 、TSF410 、 TSF4300 、 TSF4440 、 TSF4445 、 TSF-4446 、 TSF4452 和 TSF4460 ( GE Toshiba Silicones Co·,Ltd.製造 )° 氟基界面活性劑包括(例如)具有氟碳鏈的界面活性 劑。彼之特定實例包括:Fluorad FC43 0和Fluorad FC431 (Sumitomo 3 M ? Ltd.製造);Megafac F142D、Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac 177、 Megafac F 1 8 3 、 Megafac R30 ( Dainippon Ink and
Chemicals,Inc.製造);Eft op EF301、EFtop EF3 0 3、 EFtop EF351、EFtop EF3 52 ( Shin-Akita Kasei Κ·Κ·製造 );Surflon S381、Surflon 3 82、Surflon SC101、Surflon SC105 ( Asahi Glas s C o ·,L t d ·製造);E5 844 ( Daikin F inechemical Laboratory 製造)和 BM-1000 和 BM-1100 ( BM Chemie製造)。 -32· 200811593 具有氟原子的聚矽氧爲主之界面活性劑包括(例如) 具有矽氧烷鍵和氟碳鏈的界面活性劑。彼之特定實例包括 :Megafac R08、Megafac BL20、Megafac F47 5、Megafac F477、Megafac F 4 4 3 ( Dainippon Ink and Chemicals,Inc. 製造)。 這些界面活性劑可被單獨使用或被組合使用。 當界面活性劑被使用時,用量較佳地爲有色光敏性樹 脂組成物〇.〇 005質量%或以上和0.6質量%或以下,更佳 地爲0.001質量%或以上和0.5質量%或以下。界面活性劑 之含量較佳地在前述之範圍以內,因爲在塗佈有色光敏性 樹脂組成物的情形下有進一步提高平滑性的傾向。 本發明之有色光敏性樹脂組成物可進一步含有環氧樹 脂和氧環丁烷,只要本發明的效果不起反效果。 環氧樹脂之特定實例包括:環氧丙醚,例如雙酚A型 環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、 甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、溴代環 氧樹脂、雙酚型環氧樹脂;脂環環氧樹脂類,例如3,4 -環氧一 6—甲基環己基甲基一 3,4 一環氧一 6—甲基環己烷 羧酸酯、3,4 一環氧環己基甲基- 3,4 一環氧環己烷羧酸酯 和1 一環氧乙基- 3,4 -環氧環己烷;環氧丙酯類,例如苯 二甲酸二環氧丙酯、四氫苯二甲酸二環氧丙酯和二聚酸環 氧丙酯;環氧丙胺類,例如四環丙基二胺基二苯胺;雜環 環氧樹脂,例如三聚異氰酸三環氧丙酯。 商業上可取得的環氧樹脂產品之實例包括:Epikote -33- 200811593 801(雙酚F型環氧化合物,環氧當量:205至225)、 Epikote 802 (雙酚F型環氧化合物,環氧當量:190至205 )、Epikote 807 (雙酚F型環氧化合物,環氧當量:160至 175 )、Epikote 815 (雙酚F型環氧化合物,環氧當量: 181至191) 、Epikote 827 (雙酚A型環氧化合物,環氧當 量·· 180至190、Epikote 828 (雙酚A型環氧化合物,環氧 當量:184至194) 、Epikote 152 (酚酚醛清漆型環氧樹脂 ,環氧當量:172至178) 、Epikote 154 (酚酚醛清漆型環 氧樹脂,環氧當量:176至180) 、Epikote 180S65 (鄰甲 酚酚醛清漆型環氧樹脂,環氧當量:2 05至220 )(全部由 Japan Epoxy R e s i n C ο ·,L t d ·製造);ESCN195XL (鄰甲 酚酚醛清漆型環氧樹脂,環氧當量:195至200 )(由 Sumitomo Chemical Co.,Ltd·製造);EP4100 (雙酸 A 型 環氧化合物,環氧當量:180至200) 、EP4340 (雙酚A型 環氧化合物,環氧當量:205至23 0 )(全部由Asahi Denka Kogyo K.K.製造)。 氧環丁烷化合物之實例包括:碳酸酯雙氧環丁烷、苯 二甲基雙氧環丁烷、己二酸酯雙氧環丁烷、對苯二酸酯雙 氧環丁烷、環己二甲酸酯雙氧環丁烷。 當環氧樹脂或氧環丁烷化合物被使用時,用量較佳地 爲有色光敏性樹脂組成物之固體含量的0 · 0 1至1 0 %,更佳 地爲質量的0.1至5 %。環氧樹脂或環氧丁烷化合物之份釐 較佳地在前述之範圍以內,因爲耐溶劑性有增加的傾向。 本發明之有色光敏性樹脂組成物可進一步含有紫外線 -34- 200811593 吸收劑,只要本發明的效果不起反效果。 紫外線吸收劑之實例包括:Adekastab LA-32、 Adekastab LA-36、Adekastab LA-36RG、Adekastab 14 13 、Adekastab LA-51、Adekastab LA-52、Adekastab LA-57 、Adekastab LA-62、Adekastab LA-67、Adekastab LA-63P 、 Adekastab LA-68LD 、 Adekastab LA-77Y 、 Adekastab LA-77G、Adekastab LA-82、Adekastab LA-87 、Adekastab LA-501、Adekastab LA-502XP、Adekastab LA- 5 03 、 Adekastab LA-601 、 Adekastab LA-602 、 Adekastab LA-603、Adekastab LA-801 (全部由 Asahi
Denka K o g y ο K . K .製造);S u m i s o r b 2 0 0、S um i s o r b 3 2 0 、Sumisorb 300、Sumisorb 350、Sumi sorb 340 (全部由 Sumitomo Chemical Co.,Ltd·製造);TINUVIN P、 TINUVIN 3 2 6、TINUVIN 3 27、TINUVIN 3 2 8 > TINUVIN 234 (全部由 Ciba Specialty Chemicals Inc.製造)。 當紫外線吸收劑被使用時,用量較佳地爲有色光敏性 樹脂組成物之固體含量的0.001至10質量%,更佳地爲 〇·〇1至1質量%。紫外線吸收劑之份量宜在前述之範圍以 內,因爲耐光性有被改善的傾向。 本發明之有色光敏性樹脂組成物可進一步含有抗氧化 劑,只要本發明的效果不起反效果。 抗氧化劑之實例包括:Adekastab PEP-4C、Adekastab PEP-8 、 Adekastab PEP-8 W 、 Adekastab PEP-1 1 C 、 Adekastab PEP-24G、Adekastab PEP-36、Adekastab PEP- -35- 200811593 3 6Z 、 Adekastab HP-10 、 Adekastab 2 112 、 Adekastab 21 12RG、Adekastab 2 6 0、Adekastab 5 22 A、Adekastab 3 29K、Adekastab 1178、Adekastab 1 500、Adekastab C、 Adekastab 1 3 5 A、Adekastab 3 0 10、Adekastab TPP、 Adekastab AO - 2 0、Adekast ab A O · 3 0、Ad ekast ab A O - 4 0、 Adekastab AO-5 0、Adekastab AO_ 5 ORG、Adekastab AO-50F 、 Adekastab AO-60 、 Adekastab AO-60G 、
Adekastab AO-60P、Adekastab AO-70、Adekastab AO-80 、Adekastab AO-3 3 0、Adekastab A - 6 1 1、Adekastab A-611RG 、 Adekastab A-612 ^ Adekastab A - 612 R G 、
Adekastab A-613、Adekastab A-613RG ' Adekastab AO-51 、Adekastab AO-15、Adekastab AO-18、Adekastab 3 2 8、 Adekastab AO-37、Adekastab AO-23、Adekastab A O - 4 1 2 S 、Adekastab AO-503A (全部由 Asahi Denka Kogyo K.K.製 造);Sumilizer GM、Sumilizer GS、Sumilizer BBM-S、 Sumilizer WX-R、Sumilizer WX-RA、Sumilizer WX-RC、 Sumilizer NW 、 Sumilizer GA-80 、 Sumilizer GP 、
Sumilizer TPL-R 、 Sumilizer TPM 、 Sumilizer TPS 、 Sumilizer TP-D、Sumilizer MB、Sumilizer 9A(全部由 Sumitomo Chemical Co., Ltd.製造) ;Irganox 1 0 7 6、
Irganox 1010、 Irganox 3114、 Irganox 245 (全部由 Ciba Specialty Chemicals Inc.製造) 。 當抗氧化劑被使用時,用量較佳地爲有色光敏性樹脂 組成物之固體含量固成份的0.001至10質量%,更佳地爲 -36- 200811593 0.01至1質量%。抗氧化劑之份量宜在前述之範圍以內, 因爲耐光性和耐熱性有被改善的傾向。 本發明之有色光敏性樹脂組成物可進一步含有螯合劑 ,只要本發明的效果不起反效果。 螯合劑之實例包括:Adekastab CDA-1、Adekastab CDA-1M 、 Adekast ab CDA-6 、 Adekastab ZS-27 、
Adekastab ZS-90、Adekastab ZS-91 (全部由 Asahi Denka Kogyo K.K.製造);CHELEST MZ-2 和 CHELEST MZ-4A ( 全部由 CHELEST CORPORATION ) ; 1,10—二氮雜菲、 1,2 -苯二胺、1,7 -二氮雜菲、三聯吡啶、2,2’ —聯吡啶 、2,3,7,8,12,13,17,18 —八乙基一21H,23H —卟啉、新亞銅 試劑、3,5,6,8 —四甲基一1,10 —二氮雜菲、4,4’一二甲基 一 2,2’ 一聯喹啉、4,4’ —二苯基—2,2’ 一聯喹啉、4,7 —二 甲基一1,10 —二氮雜菲、對二氮雜菲、5 —甲基一 1,10 — 二氮雜菲。 當螯合劑被使用時,用量較佳地爲有色光敏性樹脂組 成物之固體含量固成份的0.001至10質量%,更佳地爲 〇.〇1至5質量%。螯合劑之份量宜爲在前述之範圍以內, 因爲耐熱性有被改善的傾向。 製備本發明之有色光敏性樹脂組成物可以藉助於溶劑 中把前述的個別組成份混合。當所製備的有色光敏性樹脂 組成物被孔徑約〇. 1 // m的濾器過濾時,未溶物(具有比濾 器的孔徑大的粒徑)可被去除,並且在塗佈的情形下有色 光敏性樹脂組成物可被平均地塗佈於基板上。 -37- 200811593 當本發明之有色光敏性樹脂組成物被使用時,可以得 到濾光器,彼含有像素,該像素的厚度爲0.4至2.0 // m, 長和寬各約1.0至20// m。 要得到濾光器(類似傳統的有色光敏性樹脂組成物) ’可使用微影技術進行操作。例如,由本發明之有色光敏 性樹脂組成物所製成的被覆膜被形成於支架上,該被覆膜 被曝光和顯影而形成像素。支架包括(例如):矽晶圓、 透明玻璃板和石英板,在其上影像感應器(也被稱爲固態 影像收集裝置)被形成。 在支架上形成被覆膜,例如使用塗佈法把本發明之有 色光敏性樹脂組成物塗佈於支架上,該塗佈法例如:旋轉 塗佈法、滾筒塗佈法、棒塗佈法、擠壓式塗佈法、浸沾式 塗佈法、鑄造式塗佈法、滾筒塗佈法、狹縫&旋轉式塗佈 法、狹縫式塗佈法,接著加熱餘去揮發性組成份(如溶劑 )。所以,由有色光敏性樹脂組成物之固成份所製成的被 覆膜被形成於支架上。俟塗佈之後,於7 0至1 2 0 °C的合適 範圍以內加熱除去揮發性組成份。 接著,把被覆膜曝光。在曝光製程中,具符合目標圖 案的光罩圖案被使用,透過光罩圖案以光照射該被覆膜。 在曝光製程中所使用的光線之實例包括g射線和i射線,使 用步進機(例如g射線步進機或i射線步進機)進行曝光製 程。在照射區中的光線曝光量宜根據以下的條件被選擇: 光敏劑之種類或含量、固化劑之種類或含量、聚苯乙烯當 量重量平均分子量、鹼可溶樹脂之單體比例或含量。被曝 -38- 200811593 光的被覆膜可被加熱。被覆膜宜被加熱,因爲固化劑被固 化而被覆膜之機械強度有增加的傾向。加熱溫度較佳地爲 8 〇 至 1 5 0 °C。 俟曝光製程之後,所得到的被覆膜被顯影。類似使用 傳統有色光敏性樹脂組成物的情形,提起支架(於支架上 被覆膜被形成),令支架上的被覆膜接觸到顯影液而使被 覆膜顯影。就顯影液而言,在使用傳統有色光敏性樹脂組 成物形成圖案的情形中的顯影液可被使用。上面有目標像 素圖案形成的濾光器可藉由以下方式被得到:抖落顯影液 ’以水清洗除去顯影液。另外,可以抖落顯影液,接著以 清洗液清洗,接著以水清洗。以清洗方式可以除去在顯影 時由殘留於支架上的有色光敏性樹脂組成物得到的殘留物 〇 顯影液不會特定地被限制,只要彼在曝光之後可以溶 解和除去在曝光區的有色光敏性樹脂組成物。就顯影液而 言’有機溶劑和鹼性水溶液可被使用。就鹼性水溶液而言 ’氫氧化四甲銨水溶液可被使用,並且彼可含有界面活性 劑。 接著’顯影後的被覆膜可被紫外線照射。當被覆膜被 紫外線照射時,殘留於被覆膜中的光敏劑被分解,屬於光 敏劑的可見光區吸收宜消失。 此外’在以水清洗之後,所形成的像素之機械強度可 被加熱提高。加熱溫度較佳地爲1 6 0 °C或以上和2 2 0。(:或以 下。加熱溫度較佳地在前述之範圍以內,因爲固化劑充分 -39- 200811593 地促進固化,固化期間染料不被分解。加熱之進行可在同 一溫度下進行一般時間,或溫度可提高,或溫度可逐步地 改變和保持於各種溫度下一段時間。 所以,具有目標形狀的像素圖案被形成。藉由重複形 成濾光器的像素圖案的製程,每一種不同的顏色(例如三 色像素圖案,包括紅色像素、綠色像素和藍色像素)被形 成於同一支架上。形成每一種色彩像素的順序可任意被變 換。 影像感應器之實例包括c C D和C Μ 0 s。 照相系統可倂入影像感應器予以製造。 當本發明之實例業已被描述之際,吾人應了解這些實 例是本發明之示範,本發明不被其限制。本發明之範疇被 附屬的申請專利範圍所聲明,所以在申請專利範圍中的相 等的意義和在範圍以內的所有變化皆被含括於本發明之中 【實施方式】 實施例 現在本發明將藉助實施例被詳細地描述,然而本發明 不被這些實施例限制。 合成例1 把(19.5份重)聚對羥基苯乙烯[VP-2 5 00, NIPPON SODA CO.,LTD·製造,型錄値:重量平均分子量4000, -40- 200811593 分散度1.1 4]和(78份重)丙酮裝塡於反應器(裝備回流 管)中,接著攪拌使其溶解。於反應器中,加入(19·2份 重)無水碳酸鉀和(1 1 · 8份重)異丙基碘,加熱直到回流 。接著,保持回流狀態24小時。加入(39份重)甲基異丁 酮,以(5 6.1份重的)2質量%草酸水溶液清洗’加入( 5 8.5份重)甲基異丁酮,以(44份重)去離子水清洗。把 被去離子水清洗的有機層濃縮直到含量減少至4 6份重,加 入(1 3 8份重)丙二醇甲醚醋酸酯’接著濃縮直到含量減 少至6 9份重。所得到的濃縮液之固體含量被加熱重量損失 法量測。結果,固體含量爲29·91質量%。lH-NMR量測顯 示在所得到的樹脂中聚對羥基苯乙烯的羥基中有3 0 · 6 %的 被異丙醚化。所得到的樹脂被稱爲樹脂A。 合成例2 與合成例1相同的方式’除了以下不同之外··無水碳 酸鉀份量更換成9.6份重’異丙基碘份量更換成5.9份重’ 樹脂被合成。所形成的樹脂的固體含量爲3〇.〇質量%。 1H-NMR量測顯示在所得到的樹脂中聚對羥基苯乙烯的羥 基中有1 6.2 %被異丙醚化。所得到的樹脂被稱爲樹脂B。 合成例3 把(36.0份重)聚對羥基苯乙烯[MARUKA LYNCUR Μ,Maruzen Petrochemical Co., Ltd.製造,型錄値:重量 平均分子量4100,分散度1.98]和(144份重)丙酮裝塡於 -41 - 200811593 反應器中,接著攪拌使其溶解。於反應器中,加入(20 · 7 份重)無水碳酸鉀和(9 · 3 5份重)乙基碘,加熱直到回流 。接著,保持回流狀態15小時。加入(72份重)甲基異丁 酮,以(92.8份重的)2質量%草酸水溶液清洗,加入( 96份重)甲基異丁酮,以(64.7份重)去離子水清洗。把 被去離子水清洗的有機層濃縮直到含量減少至7 8.3份重, 加入(187· 9份重的)丙二醇甲醚醋酸酯,接著濃縮直到 含量減少至1 1 7 · 4份重。所得到的濃縮液的固體含量被爲 3〇·6質量%。1H-NMR量測顯示在所得到的樹脂中聚對羥 基苯乙烯的羥基中有1 9 · 5 %被異丙醚化。所得到的樹脂被 稱爲樹脂C。 合成例4 於80 °C下攪拌,於(50· 8份重)如式(70)所示之化 合物[PIPE-CD,Mitsui Chemicals,Inc.製造],(5〇 8份重 )甲基異丁酮和(9 · 5份重)草酸的混合物中花1小時逐滴 加入(13.8份重)福馬林(含有甲醛37質量% )。俟逐滴 加入完全之後,把溫度提高至91。(:,在91 t下反應1〇小時 ί矢反應兀王之後’以(125份重)去離子水清洗反應混 合物’加入(76份重)甲基異丁酮,以(51份重)甲基異 丁嗣清洗’加入(125份重)去離子水,蒸餾脫水,得到 酣醒樹脂之(145.5份重)甲基異丁酮溶液。所得到的甲 基異丁酮溶液藉由加入(i33份重)甲基異丁酮和(^。份 重)正庚院分層’使樹脂D分開成爲一樹脂層(液態)。 -42- 200811593 於樹脂D中,加入(1 4 5 · 8份重)乳酸乙酯,得到樹脂D之 乳酸乙酯溶液(樹脂D含量爲3 3質量% )。樹脂D具有平 均分子量(GPC’聚苯乙烯當量)13,300。
量測樹脂之聚苯乙烯當量重量平均分子量(Mw)之 方式係在下面的條件下使用GPC法。 設備:HLC-8120GPC ( Tosoh Corporation) 管柱:TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL (串 聯)
管柱溫度:4 0 °C 溶齊丨J : THF 流率:1 .OmL/min 注射量:5 0 // L 偵測器:RI 待測樣品濃度:質量的0·6% (溶劑:THF) 校正標準物質:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-l、A-2500、A-5 00(Tosoh Corporation製造) 實施例1 把(17.20份重)如式(30 )所示之染料、(17.75份 重)如式(28)所示之染料、(0.929份重)α— [(4 — -43- 200811593 甲苯磺醯氧亞胺)一 4一甲氧苯]乙腈(光酸產生劑)、( 10· 19份重)樹脂A (鹼可溶樹脂)、(20.3 7份重)樹脂β (鹼可溶樹脂)、(〇·22份重)2-胺基—2-甲基— I% 丙醇(如式(I )所示之化合物)、(23.15份重)六甲_ 基甲蜜胺、(固化劑)、(322份重)乳酸乙酯(溶劑) 、(138份重)N,N —二甲基甲醯胺(溶劑)、(33份_ )丙二醇甲醚醋酸酯(溶劑)混合,透過孔徑〇. 1 //瓜的_ 膜濾器過濾,得到黃色光敏性樹脂組成物1。
於矽晶圓上,以旋轉塗佈方式塗佈以平坦膜形成材半斗 (含有聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂作爲主要組成份), 以1〇〇 °C加熱1分鐘除去揮發性成份,形成0.96// m厚的平 坦膜。接著將該矽晶圓以23 0 °C加熱2分鐘,把平坦膜固化 形成支架。 使用旋轉塗佈法於該支架上塗佈以有色光敏性樹脂組 成物1 (具平坦膜的矽晶圓),以1 〇〇 °C加熱1分鐘除去揮 發性成份,形成0.66 // m厚的被覆膜。使用i射線步進機 -44- 200811593 [Nikon NSR- 1 75 5i7A,Nikon Corporation製造],透過光罩 圖案(具有線寬2.0//m)使鑲嵌圖案曝光,期間於i〇至 6000 (mJ/cm2)範圍內逐步地改變曝光。 其次,藉由浸漬於顯影液[3質量%氫氧化四甲銨水溶 液]中60秒使曝光後所形成的被覆膜顯影。 俟顯影之後,以水清洗被覆膜,乾燥,以紫外線照射 ,接著以180 °C加熱3分鐘,得到濾光器1 (含有線寬2.〇 // m的鑲嵌圖案所形成的黃色像素)。以掃描式電子顯微 鏡觀察所形成的圖案,測定獲得具線寬2 · 0 // m的圖案所需 的曝光。結果曝光爲7〇〇mJ/cm2。 俟於40 °C把黃色光敏性樹脂組成物1貯存1日和於5 °C 貯存3 0日之後,以前述的方式形成濾光器,測定獲得具線 寬2.0 // m的圖案所需的曝光。結果,於40 °C貯存1曰後的 曝光爲65 0mJ/cm2,而於5 °C貯存30日後的曝光爲700 m J / c m 2,因此吾人發現在曝光上的變化小。 比較例1 以與實施例1相同的方式,除了以下不同以外:在實 施例1中不使用2 -胺基一 2 —甲基一 1 一丙醇’得到頁色先 敏性樹脂組成物2。進行相同的操作’除了以下不同以外 :進行塗佈形成0 · 6 6 // m厚的膜。因爲有色光敏性樹脂組 成物被完全固化和不被顯影液溶解之故’吾人無法得到線 寬2 μ m的圖案。 -45- 200811593 實施例2 把(5 · 7份重)如式(2 6 )所示之化合物(染料)、 (10.1份重)如式(27 )所示之化合物(染料)、(20.9 份重)如式(3 2 )所示之化合物(染料)、(3 · 7 5份重) α — [(4 一甲苯磺醯氧亞胺基)一 4 一甲氧苯基]乙腈(光 酸產生劑)、(9 · 2 6份重)樹脂d (固體含量)(鹼可溶 樹脂)、(27.6份重)樹脂β (固體含量)(鹼可溶樹脂 )、(0.738份重胺基—2 —甲基—;[—丙醇(如式( I )所示之化合物)、(2 1.99份重)六甲氧基甲蜜胺(固 化劑)、(2 2 6份重)乳酸乙酯(溶劑)、(1 4 3份重) Ν,Ν —二甲基甲醯胺(溶劑)、(1 1 7份重)丙二醇甲醚 醋酸酯(溶劑)混合,透過孔徑〇. 1 // m的薄膜濾器過濾, 得到藍色光敏性樹脂組成物3。
其次,於矽晶圓上,以旋轉塗佈方式塗佈以平坦膜形 -46 - 200811593 成材料(含有聚甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂作爲主要組成 份),以1 0 0 °C加熱1分鐘除去揮發性成份,形成〇 . 9 6 // m 厚的平坦膜。接著將該矽晶圓以23 0 °C加熱2分鐘,把平坦 膜固化形成支架。 使用一種旋轉塗佈法於該支架上塗佈以有色光敏性樹 脂組成物3 (具平坦膜的矽晶圓),以1 00t加去熱1分鐘 除去掉發性成份,形成0.92 // m厚的被覆膜。使用一種i射 線步進機[Nikon NSR-2005i9C,Nikon Corporation製造], 透過光罩圖案(具有線寬2.Ο/zm)使鑲嵌圖案曝光,期間 於10至6,000 ( mJ/cm2 )範圍內逐步地改變曝光。 其次,藉由浸漬於顯影液[3質量%氫氧化四甲錢水溶 '液]中60秒使曝光後所形成的被覆膜顯影。 俟顯影之後,以水清洗被覆膜,乾燥,以紫外線照射 ’接著以1 8 0 °C加熱3分鐘,得到一種濾光器(含有線寬 2 · 〇 // m的鑲嵌圖案所形成的藍色像素)。以掃描式電子顯 微鏡觀察所形成的圖案,測定獲得具線寬2.0 // m的圖案所 需要的曝光。結果被展示於表1中。此外,俟於4 〇 °c把有 色光敏性樹脂組成物2貯存1日和於5 t貯存3 0日之後,以 則述的方式操作,測定獲得具線寬2 . 〇 # m的圖案所需的曝 光。結果被展示於表1中。 實施例3 把(10 _ 5份重)如式(2 6 )所示之化合物(染料)、 (8·4份重)如式(33 )所示之化合物(染料)、(19.2 -47- 200811593 份重)如式(31 )所示之化合物(染料)、(18.4份重) 如式(28 )所示之化合物(染料)、(4份重)α - [ ( 4 一甲苯磺醯氧亞胺基)一 4一甲氧苯基]乙腈(光酸產生劑 )、(8.33份重)樹脂D (固體含量)(鹼可溶樹脂)、 (14.6份重)樹脂C (固體含量)(鹼可溶樹脂)、( 〇·15份重)2 —胺基—2—甲基—1—丙醇(如式(I)所示 之化合物)、(16.4份重)六甲氧基甲蜜胺(固化劑)、 乳酸乙酯(1 4 2份重)(溶劑)、(7 5份重)Ν,Ν —二甲 基甲醯胺(溶劑)、(3 3份重)丙二醇甲醚醋酸酯(溶劑 )混合,透過孔徑0 · 1 # m的薄膜濾器過濾,得到紅色光敏 性樹脂組成物4。 以與實施例3相同的方式,除了以下不同以外:以有 色光敏性樹脂組成物4替代有色光敏性樹脂組成物3,旋轉 塗佈的膜厚爲1 · 2 1 // m,測定獲得具線寬2.0 // m的圖案所 需的曝光。結果被展示於表1中。 -48- 200811593
h〇3s ο —N:N o2n
(31)
O N=N—^ 广I-N —O (28)
表1 曝光(mJ/cm2) 實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 製備後立即曝光 1 700 1,515 2,250 290 於40°C貯存1日後曝光 650 1,515 2,250 未曝光區被固化 於5°C貯存30日後曝光 700 1,500 2,150 未曝光區被固化 實施例4 本發明係關於一種形成在CCD影像感應器中的濾光器 陣列1 0 (圖1 )的技術。現在吾人將參照圖2至圖7來描述 一種製造濾光器陣列的方法。 形成光電二極體2係於在矽基板1中的P型雜質區表面 的一部份注入N型雜質(如磷和砷)離子,接著熱處理。 -49- 200811593 又,於該區形成縱向電荷轉移區段3 (由一種具有N型雜 質濃度比光電二極體2高的雜質擴散層組成),彼存在於 同一表面但不同於光電二極體2部份。形成此縱向電荷轉 移區段3藉由注入N型雜質(如磷和砷)離子,接著熱處 理,縱向電荷轉移區段3扮演一種縱向埋溝層(CCD )的 角色,彼可以在光電二極體2接收入射光時轉移其所產生 的電荷。 在此實施例中,矽基板1之雜質區擔任一種P型雜質層 ,而光電二極體2和縱向電荷轉移區段3擔任一種N型雜質 層。另外,矽晶板1的雜質區可以擔任一種N型雜質層, 而光電二極體2和縱向電荷轉移區段3可以擔任一種P型雜 質層。 於矽基板1上,透過由二氧化矽或二氧化矽/氮化矽 /二氧化矽製成的絕緣膜,光電二極體2和縱向電荷轉移 區段3,由多晶矽、鎢、矽化鎢、鋁和銅製成的縱向電荷 轉移電極4被形成。縱向電荷轉移電極4扮演一種轉移閘的 角色,該轉移閘可以把在光電二極體2內產生的電荷轉移 到縱向電荷轉移區段3,以及扮演一種轉移電極的角色, 該轉移電極可以把被轉移至縱向電荷轉移區段3的電荷轉 移成與晶片垂直的方向。 於該縱向電荷轉移電極4的上面和側面,透過由二氧 化矽或氮化矽製成的絕緣膜5,光線遮蔽膜6被形成。該光 線遮蔽膜6係由鎢、矽化鎢或金屬(如鋁或銅)製成,彼 扮演一種防止入射光進入縱向電荷轉移電極4和縱向電荷 -50- 200811593 轉移區段3的角色。於光線遮蔽膜6側之外的光電二極體2 的上方,光線遮蔽膜6被裝備以一種投影區段,使彼可以 防止入射光滲漏進入縱向電荷轉移區段3。 於該光線遮蔽膜6的上方,一 BPSG膜7和一 P-SiN膜8 被形成。介於BPS G膜7和P-SiN膜8之間的界面以向下彎曲 於光電二極體2上方的形式被形成,彼扮演一種供有效率 地把入射光帶到光電二極體2用的層間透鏡的角色。 爲了把P-SiN膜8或像素區域的表面以外的不規則部份 平坦化,平坦膜9被形成(圖2 )。 接著,把在本發明之有色光敏性樹脂組成物中供形成 一種綠色像素圖案用的有色光敏性樹脂組成物塗佈於基板 上(10G )(圖2 ),接著透過光罩13投影使圖案曝光( 圖3 )。接著,由於被覆的有色光敏性樹脂組成物曝光, 未曝光區1 5被顯影液溶解,曝光區1 4不被顯影液溶解的結 果,圖案於焉形成。接著,加熱使圖案固化而形成一層所 需的綠色像素圖案10G (圖4)。 接著,重複此製程製造紅色像素圖案1 0R和藍色像素 圖案1 0B,於影像感應器形成基板的同一平面上形成三色 像素圖案(圖5)。 此外,爲了把濾光器陣列的不規則部份平坦化,平坦 膜1 1被形成(圖6 )。接著,供有效率地把入射光收集到 影像感應器的光電二極體2用的微透鏡12被形成(圖7 )來 形成一種CCD影像感應器和照相系統。 -51 - 200811593 實施例5 本發明係關於形成在CMOS影像感應器內的濾光器陣 列40 (圖8 )的技術。供製造濾光器陣列用的方法與在實 施例4中的描述相同。 形成光電二極體32係藉由於矽基板上形成P井31,以 把N型雜質(如磷和砷)離子注入P井的表面部份,接著 熱處理。於存在於矽基板的P井3 1的表面區域(但不同於 前述的表面部份)上形成一層雜擴散層3 3,彼具有的比光 電二極體32還高N型雜質濃度。形成此雜質擴散層33係藉 由注入N型雜質(如磷和砷)離子,接著熱處理,彼扮演 懸浮的擴散層,可以在光電二極體32接收入射光時產生的 電荷。 於此實施例中,P井3 1擔任P型雜質層,而光電二極體 3 2和雜質擴散層3 3擔任N型雜質層。另外,P井3 1可以擔 任N型雜質層,而光電二極體32和雜質擴散層33可以擔任 一種P型雜質層。 於P井31上,光電二極體32和雜質擴散層33,由二氧 化矽或二氧化矽/氮化矽/二氧化矽製成的絕緣膜37被形 成。於絕緣膜3 7上,由多晶矽、鎢、矽化鎢、鋁和銅製成 的電極34被形成。電極34扮演一種閘MOS電晶體的閘的角 色。於此實施例中,電極3 4扮演轉移閘的角色,彼可以把 在光電二極體3 2內產生的電荷轉移到雜質擴散層3 3。 於電極34上方,透過由二氧化矽或氮化矽製成的絕緣 膜37,配線層35被形成。於配線層35上方,BPSG膜36和 -52- 200811593 P-SiN膜38被形成。介於BPSG膜36和P-SiN膜38之間的界 面以向下彎曲於光電二極體32上方的形式被形成,彼扮演 一種供有效率地把入射光帶到光電二極體32用的層間透鏡 的角色。 爲了把P - S iN膜3 8或像素區域的表面以外的不規則部 份平坦化,平坦膜39被形成。 接著,把在本發明之有色光敏性樹脂組成物中供形成 一種綠色像素圖案用的有色光敏性樹脂組成物塗佈於基板 上(40G ),接著透過光罩投影使圖案曝光。接著,由於 被覆的有色光敏性樹脂組成物曝光,未曝光區被顯影液溶 解,曝光區不被顯影液溶解的結果,圖案於焉形成。接著 ,加熱使圖案固化而形成一層所需的綠色像素圖案40G。 接著,重複此製程製造紅色像素圖案40R和藍色像素 圖案40B,於影像感應器形成基板的同一平面上形成三色 像素圖案。 此外,爲了把濾光器陣列的不規則部份平坦化,平坦 膜4 1被形成。接著,供有效率地把入射光收集到影像感應 器的光電二極體32用的微透鏡42被形成來形成一種CCD影 像感應器和一種照相系統。 實施例6 本發明之照相系統被展示於圖8中。供製造濾光器陣 列用的方法與在實施例4中的描述相同。 入射光透過透鏡5 1進入影像感應器52內。晶載透鏡1 2 -53- 200811593 或42和濾光器陣列10或40被形成於影像感應器52的入射光 側。來自影像收集裝置52的訊號輸出爲訊號處理回路53處 理的訊號,接著從照相機輸出。 影像感應器52被影像感應器驅動回路55驅動。影像感 應器驅動回路5 5可以藉由膜式設定區段5 4來輸入靜物模式 和動畫模式的設定。 本發明之有色光敏性樹脂組成物宜被用來形成影像感 應器(如CCD或CMOS感應器)用的濾光器,影像感應器 宜含有濾光器,照相系統宜含有影像感應器。 本發明之最主要的實例和合宜的實體被列舉於下。 [1 ]有色光敏性樹脂組成物,彼含有一種染料、光酸 產生劑、固化劑、鹼可溶樹脂、溶劑、和如式(I )所示 之化合物:
R1——N
在式(I)中,R1至R3各獨立代表:氫原子、C1-C6直 鏈院基、C3-C12支鏈烷基、C3-C6環烷基或C6-C12芳基, 並且在C1-C6直鏈院基上的氫原子、在C3-C12支鏈垸基上 的氫原子、在環烷基上的氫原子和在芳基上的氫原子可被 羥基取代,但是:R1至R3中的至少一者代表除了氫原子以 外的基團。 -54- 200811593 [2] 根據第Π ]項之有色光敏性樹脂組成物,其中如 式(I )所示之化合物之含量爲有色光敏性樹脂組成物之 固體含量固成份的〇·〇ι至1%。 [3] 一種濾光器,彼使用根據第[1]項或第[2]項之有 色光敏性樹脂組成物被製造。 [4] 一種影像感應器,彼含有根據第[3]項之濾光器 〇 [5] 一種照相系統,彼含有根據第[4]項之影像感應 器。 【圖式簡單說明】 圖1展示CCD影像感應器的剖面構造。 圖2展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖3展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖4展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖5展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖6展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖7展示用於製造濾光器陣列的方法之製程。 圖8展示CMOS影像感應器之剖面構造。 圖9展示照相系統之方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 :矽基板 2,3 2 :光電二極體 -55- 200811593 3 :縱向電荷轉移區 4 :縱向電荷轉移電極 5,3 7 :絕緣膜 6 :光線遮蔽膜 7,36: BPSG 膜 8 , 38 : P-SiN 膜 9,3 9 :平坦膜(1 ) 10,40 :濾光器陣列 1 0 G,4 0 G :綠色像素圖案 10R,40R :紅色像素圖案 10B,40B:藍色像素圖案 1 1,41 :平坦膜(2 ) 12,42 :微透鏡陣列 13 :光罩 1 4 :曝光區 1 5 :未曝光區 3 1 : P 井 3 3 :雜質擴散層 34 :電極 3 5 :配線層 5 1 :透鏡 5 2 :影像感應器 5 3 :訊號處理回路 54 :模式設定區段 -56- 200811593 5 5 :影像感應器驅動回路 -57
Claims (1)
- 200811593 十、申請專利範圍 1. 一種有色光敏性樹脂組成物,彼含有染料、光酸 產生劑、固化劑、鹼可溶樹脂、溶劑、和如式(1)所示 之化合物:R1——N在式(I)中,R1至R3各獨立代表:氫原子、C1-C6 直鏈烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C6環烷基或C6-C12芳 基,並且在C1-C6直鏈烷基上的氫原子、在C3-C12支鏈 烷基上的氫原子、在環烷基上的氫原子和在芳基上的氫原 子可被羥基取代,但是:R1至R3中的至少一者代表除了 氫原子以外的基團。 2·根據申請專利範圍第1項之有色光敏性樹脂組成 物,其中如式(I )所示之化合物之含量爲有色光敏性樹 脂組成物之固體含量的0 · 0 1至1質量%。 3 · —種濾光器,彼使用根據申請專利範圍第1項或 第2項之有色光敏性樹脂組成物製造。 4 · 一種影像感應器,彼含有根據申請專利範圍第3 項之濾光器。 5 · —種照相系統,彼含有根據申請專利範圍第4項 之影像感應器。 -58-
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