TW201319635A - 圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、由其製造的彩色濾光片 - Google Patents

Abstract

提供一種圖案形成方法，包含：在基板上形成有機膜層；在有機膜層上形成圖案化光阻遮罩；及進行乾式蝕刻製程以在有機層上形成圖案。乾式蝕刻製程包含：（1）使用含氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行第一乾式蝕刻以部分移除有機膜層，使得基板之表面並未曝露出且根據圖案化光阻遮罩之形狀在有機膜層中形成移除部分；及（2）在第一乾式蝕刻步驟後，在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用第二混合氣體進行第二乾式蝕刻，使得有機膜層下之基板曝露出，第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與第一乾式蝕刻中鹵素化合物之氣體流量比率相比較低；及至少一類由H2、N2、CH4及CO所構成的族群中選出的第三氣體，其中第二乾式蝕刻中鹵素化合物氣體之流量小於第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。

Description

圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、由其製造的彩色濾光片

本發明是關於一種圖案形成方法；一種彩色濾光片的製造方法，包含藉由乾式蝕刻形成圖案；及一種使用所述方法製造之彩色濾光片。

舉例而言，提供具有彩色濾光片之固態成像裝置，其中多個色彩之著色像素(諸如紅色像素、綠色像素及藍色像素)二維配置於支撐物(諸如半導體基板)上。近來，在固態成像裝置中，隨著像素尺寸減小，分色之效能要求已非常嚴格，且為維持裝置特徵(諸如色彩明暗(color shading)特徵)及防止混色，彩色濾光片之效能需要薄化、矩形性(rectangularity)及移除各著色像素及其類似物之間色彩重疊之重疊區。

然而，隨著固態成像裝置之像素小型化，出於對彩色濾光片小型化及變薄的需要，在藉由習知光微影形成圖案中同時實現彩色濾光片之光譜特徵及圖案可成形性變得困難。特定言之，在固態成像裝置之彩色濾光片中，其厚度趨向於變為例如1微米或小於1微米以便著色圖案薄化且像素圖案尺寸趨向於變為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)，由此實現微小尺寸。

特定言之，隨著膜厚度變得更薄，膜中有機試劑(諸如顏料)之相對量增加，而膜中除有機試劑以外有助於光微影特性之組分的量相對減少，且圖案可成形性由於所述減少而產生問題，這是因為矩形性由於圖案邊緣為圓形而 無法滿足形成小於2.0微米圖案之要求。已知在使用顏料分散液之彩色濾光片(使用分散有各種組成之顏料之感放射線性著色組成物藉由光微影製造之彩色濾光片)中，圖案邊緣之圓形化由於曝光時聚合對於固化及溶解缺乏判斷的影響而變得顯著。

詳言之，近來，由於對固態成像裝置之彩色濾光片較高清晰度的需要，例如1.0微米圖案之可成形性變得有問題，且因此在相關技術中難以避免光微影中彩色濾光片的薄膜與解析度之間的取捨。

在此方面，建議藉由乾式蝕刻加工有機圖案(參見日本專利申請特許公開第2003-332310號(下文為JP-A-2003-332310)及日本專利申請特許公開第2008-216970號(下文為JP-A-2008-216970))。

JP-A-2003-332310提出一種藉由乾式蝕刻加工有機膜層以形成能夠具有高像素密度之圖案且藉由灰化容易地剝離光阻來移除由於蝕刻而表面變形之光阻層的技術。此時，藉由控制氧氣及鹵化氣體之流量來進行微溶性光阻層之移除。然而，由於總氣體流量中鹵素氣體之比率較高，故常出現由於過度蝕刻而損壞(刮削(shaving))基板之問題。舉例而言，當藉由乾式蝕刻移除基板上之有機膜層以形成圖案時，甚至在移除有機膜層之區域中一部分之基板亦可能被刮削，由此造成梯級差異(step difference)。另 外，在確定蝕刻終點之後，為自基板移除殘餘物可能會進行過度蝕刻。然而，在有機膜層存在於基板上的情況下或在使用含有氟類氣體的蝕刻氣體進行過度蝕刻的情況下，難以避免出現基板損壞。

另外，JP-A-2008-216970教示出於避免基板損壞之目的分多步驟進行乾式蝕刻，且在藉由蝕刻使基板曝露的情況下，在無碳氟化合物(fluorocarbon)的情況下進行蝕刻，由此抑制基板損壞。且僅提及壓力控制對於抑制側壁沈積物(sidewall deposit)為重要的。然而，因為壓力可控性有助於抑制側壁沈積物，所以存在壓力參數之可能性變窄的問題。

專利文獻1：日本專利申請特許公開第2003-332310號

專利文獻2：日本專利申請特許公開第2008-216970號

已在考慮到上述問題之情況下作出本發明，亦即本發明之目標為提供一種彩色濾光片的製造方法，其中可在寬泛參數範圍下抑制基板損壞(刮削)且同時抑制側壁沈積物，且因此可減小光阻遮罩圖案寬度與乾式蝕刻後有機膜層之圖案寬度之間的差值(圖案寬度變化差值)；及由其製造的彩色濾光片。

(1)一種圖案形成方法，包含：在基板上形成有機膜 層；在所述有機膜層上形成圖案化光阻遮罩；以及進行乾式蝕刻製程以在所述有機層上形成圖案，其中所述乾式蝕刻製程包含：(1)使用含有氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行第一乾式蝕刻以部分移除所述有機膜層，使得所述基板之表面並未曝露出，且根據所述圖案化光阻遮罩之形狀在所述有機膜層中形成移除部分；以及(2)在所述第一乾式蝕刻步驟之後，在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用第二混合氣體進行第二乾式蝕刻，使得所述有機膜層下之基板曝露出，所述第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與所述第一乾式蝕刻步驟中鹵素化合物之氣體流量比率相比較低；以及至少一類由H₂、N₂、CH₄及CO所構成的族群中選出的第三氣體，其中所述第二乾式蝕刻中鹵素化合物氣體之流量小於所述第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。

(2)如(1)所述之方法，其中所述第二乾式蝕刻中鹵素氣體化合物之流量為所述第二混合氣體之總氣體流量之0.15%或大於0.15%。

(3)如(1)所述之方法，其中所述第二乾式蝕刻是在0.8帕至8.0帕之壓力下進行。

(4)如(1)所述之方法，更包含在所述第二蝕刻步驟後之過度蝕刻。

(5)如(1)所述之方法，其中在所述第一乾式蝕刻及第二乾式蝕刻之後，所述光阻遮罩之圖案寬度與所述有機膜層之圖案寬度之間的差值小於0.2微米。

(6)如(1)所述之方法，其中所述基板之表面是在所述基板之厚度方向上以0.05微米或小於0.05微米之深度乾式蝕刻。

(7)如(1)所述之方法，更包含藉由溶解剝離剩餘之光阻遮罩。

(8)一種彩色濾光片的製造方法，包含：在基板上形成有機膜層；在所述有機膜層上形成圖案化光阻遮罩；以及進行乾式蝕刻製程以在所述有機層上形成圖案，其中所述乾式蝕刻製程包含：(1)使用含有氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行第一乾式蝕刻以部分移除所述有機膜層，使得所述基板之表面並未曝露出，且根據所述圖案化光阻遮罩之形狀在所述有機膜層中形成移除部分；以及(2)在所述第一乾式蝕刻步驟之後，在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用第二混合氣體進行第二乾式蝕刻，使得所述有機膜層下之基板曝露出，所述第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與所述第一乾式蝕刻步驟中鹵素化合物之氣體流量比率相比較低；以及至少一類由H₂、N₂、CH₄及CO所構成的族群中選出的第三氣體，其中所述第二乾式蝕刻中鹵素化合物氣體之流量小於所述第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。

(9)一種彩色濾光片的製造方法，包含：使用如(1)至(7)中任一項所述之方法形成第一著色圖案；(i)藉由填充形成有所述第一著色圖案之基板表面側的第一凹部來形成第n著色圖案，以形成第n著色層，其中n為2或大 於2之整數；(ii)乾式蝕刻所形成之第n著色層及所述第一著色圖案，以形成不平坦圖案；以及(iii)藉由填充形成有所述不平坦圖案之基板表面側的第二凹部來形成第(n+1)著色圖案，以形成第(n+1)著色層；(iv)重複(i)、(ii)以及(iii)至少一次；以及(v)藉由光微影處理或平坦化處理移除未促成所述第n著色層之著色圖案形成的區域，其中所述第一凹部是在形成所述第一著色圖案時形成且所述第二凹部是在(ii)乾式蝕刻所述第n著色層及所述第一著色圖案時形成。

(10)一種彩色濾光片，由如(8)所述之方法獲得。

(11)一種彩色濾光片，由如(9)所述之方法獲得。

在本說明書中表述基團(原子團)時，未描述「經取代」及「未經取代」之表述亦包含具有取代基之表述以及不具有取代基之表述。舉例而言，「烷基」包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基)及具有取代基之烷基(經取代之烷基)。

下文所述之構成要求的解釋可基於本發明之代表性實施例作出，但本發明不限於所述實施例。同時，在本說明書中，藉由使用「至」表示之數值範圍指示包含「至」前後所述之數值作為下限及上限的範圍。

同時，在本說明書中，「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯，「(甲基) 丙烯基((meth)acryl)」」表示丙烯基及甲基丙烯基，且「(甲基)丙烯醯基((meth)acryloyl)」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基。另外，在本說明書中，「單體(monomeric body)」及「單體(monomer)」彼此同義。在本發明中，單體有別於寡聚物及聚合物，且指具有小於2,000之質量平均分子量的化合物。在本說明書中，可聚合化合物指具有可聚合基團之化合物，且其可為單體或聚合物。可聚合基團指參與聚合反應之基團。

<圖案形成方法及彩色濾光片的製造方法>

本發明之彩色濾光片的製造方法包含藉由在於基板上具有有機膜層以及於有機膜層上形成圖案化光阻遮罩的待加工主體上進行乾式蝕刻製程，從而在有機膜層上形成圖案，所述乾式蝕刻製程包括：(1)第一乾式蝕刻步驟：用含有氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行乾式蝕刻，以在基板表面並未曝露出的程度下移除一部分有機膜層，且以光阻遮罩之圖案形狀形成有機膜層之移除部分，以及(2)在第一乾式蝕刻步驟之後，進行第二乾式蝕刻步驟：在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，用第二混合氣體進行乾式蝕刻，直至有機膜層下之基板曝露出，第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與第一乾式蝕刻步驟中氣體流量比率相比是減少的；以及至少一類由H₂、N₂、CH₄及CO所構成的族群中選出的第三氣體，其中鹵素化合物氣體之流量小於第二混合氣體 之總氣體流量之1.0%。

本發明之彩色濾光片的製造方法可保證所需圖案厚度、色彩及色密度(color density)，且有效製造適用於需要微小尺寸之固態成像裝置的彩色濾光片，所述微小尺寸為諸如1.0微米或小於1.0微米之厚度及/或2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)之像素圖案尺寸。

-有機膜層之形成-

本發明中之有機膜層可例如藉由將如下所述之可固化組成物塗佈於如下所述之基板上且乾燥所述組成物而形成。特定言之，可固化組成物可藉由諸如旋塗之塗佈方法而形成於基板上。有機膜層之特定厚度較佳為0.005微米至0.9微米，更佳為0.05微米至0.8微米，且再更佳為0.1微米至0.7微米。

本發明中有機膜層之形成較佳更包含加熱步驟(或者後烘烤步驟)。特定言之，有機膜層可藉由將可固化組成物塗佈於基板上以形成塗膜且隨後藉由加熱步驟熱固化塗膜來形成。加熱步驟可在塗佈後與乾燥同時進行，或熱固化步驟可在塗佈及乾燥後單獨進行。加熱步驟可使用任何已知的加熱設備(諸如烘箱及熱板)，在較佳130℃至300℃、更佳150℃至280℃且尤其較佳170℃至260℃之溫度下，持續較佳10秒至3小時、更佳30秒至2小時且尤其較佳60秒至60分鐘之時間的條件下進行。然而，鑒於製造，較短固化時間為較佳的。

此外，本發明之有機膜層可為不含著色劑之所謂的透 明著色層。特定言之，所述層可以組成物形式構成，其中所述固化組成物不含著色劑。

-光阻遮罩之形成-

在光阻遮罩之形成中，如圖1所示，光阻遮罩3形成於基板1上之有機膜層2上。特定言之，將正型或負型感光性組成物塗佈於有機膜層2上且乾燥以形成光阻層(未圖示)。接著，藉由曝光及顯影使光阻層圖案化形成光阻遮罩3。在形成光阻層時，較佳再進行預烘烤。此外，可較佳進行曝光後烘烤(post-exposure baking，PEB)及顯影後烘烤(後烘烤)。

作為光阻層，使用例如正型感光樹脂組成物。正型感光樹脂組成物之實例包含適用於對放射線敏感的正型光阻的正型光阻組成物，所述放射線為諸如包含紫外線之遠紫外線(g射線、h射線及i射線)、準分子雷射及其類似物、電子束、離子束及X射線。在放射線中，g射線、h射線及i射線較佳，且其中i射線更佳。

特定言之，作為正型感光樹脂組成物，含有二疊氮醌化合物(quinonediazide compound)及鹼溶性樹脂之組成物較佳。在含有二疊氮醌化合物及鹼溶性樹脂之正型感光樹脂組成物中，二疊氮醌基團藉由照射具有500奈米或大於500奈米之波長的光而分解產生羧基，且因此，所述組成物自鹼不溶性狀態轉化成鹼溶性狀態。正型光阻遮罩具有顯著極佳解析度，且因此用於製造諸如IC或LSI之積體電路。二疊氮醌化合物之實例包含二疊氮萘醌化合物 (naphthoquinonediazide compound)。

光阻層之厚度較佳為0.1微米至3微米，更佳為0.2微米至2.5微米且再更佳為0.3微米至2微米。藉由使厚度在乾式蝕刻時不削弱遮罩特性的情況下儘可能變薄，可使解析度在圖案化時增強。

有機膜層之曝光部分5是藉由形成光阻遮罩3而形成。

-乾式蝕刻步驟-

出於抑制在乾式蝕刻後有機膜層相對於光阻遮罩圖案寬度的圖案寬度變化差值的觀點、形成在形狀上更接近於矩形之圖案截面的觀點、或尤其減少對支撐物的損壞的觀點，乾式蝕刻包含：第一蝕刻步驟，其中使用含有鹵素化合物氣體及氧氣(O₂)之第一混合氣體進行蝕刻直至有機膜層之曝光部分5中基板表面並未曝露出的區域(深度)，藉此移除有機膜層2之一部分且以光阻遮罩3之圖案形狀形成有機膜層2之移除部分，如圖2所示，以及第二蝕刻步驟，其中在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用含有氧氣、鹵素化合物氣體及至少一種自H₂、N₂、CH₄及CO所構成的族群中選出的氣體作為第三氣體之第二混合氣體進行蝕刻，直至接近曝露出基板之區域7(深度)，如圖3所示。

在第二蝕刻步驟中，鹵素化合物氣體與氧氣之氣體流量比率與第一乾式蝕刻步驟中之氣體流量比率相比是減少 的。

且在第二蝕刻步驟中，鹵素化合物氣體之流量小於第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。

第二蝕刻步驟中鹵素化合物氣體流量的下限較佳為第二混合氣體之總氣體流量之0.15%或高於0.15%。

此外，在曝露出基板後較佳包含過度蝕刻步驟。

出於將有機膜層加工為呈矩形之待蝕刻膜的觀點，第一蝕刻步驟中所用之第一混合氣體含有鹵素化合物氣體及氧氣(O₂)。

在本文中，鹵素化合物氣體較佳為由至少一種具有鹵素原子之化合物組成的氣體，且更佳為由至少一種具有氟原子之化合物(諸如CF₄、C₄F₈、C₂F₆、CHF₃、SF₆及C₄F₆)組成之氣體。

在第一蝕刻步驟中所用之第一混合氣體中，鹵素化合物氣體與氧氣之氣體流量比率較佳為2/1至8/1，更佳為2/1至6/1，且尤其較佳為3/1至5/1。

在第一蝕刻步驟中，進行蝕刻直至基板並未曝露出的區域，由此避免基板損壞。

另外，在第二蝕刻步驟及過度蝕刻步驟中，使用第一混合氣體進行蝕刻直至基板並未曝露出的區域，且隨後出於避免基板損壞的觀點，使用第三氣體與氧氣之混合氣體或其中鹵素化合物氣體小於總氣體流量之1.0%的氣體進行蝕刻。

在第二蝕刻步驟中，鹵素化合物氣體與氧氣之氣體流 量比率與第一乾式蝕刻步驟中之氣體流量比率相比是減少的，且因此可在對基板無任何損壞的情況下有效蝕刻有機膜層。

特定言之，第二蝕刻步驟中鹵素化合物氣體與氧氣之氣體流量比率較佳為1/30至1/1.5，更佳為1/20至1/2且尤其較佳為1/15至1/2.5。

雖然原因未明，但藉由在第二蝕刻步驟中之第二混合氣體中含有特定第三氣體，側壁沈積物保持適當附著於側壁上，且因此可抑制有機膜層之橫向方向的蝕刻，由此增強圖案之矩形性(垂直性)。

此處，術語「側壁沈積物」意謂藉由蝕刻製程產生的氮化物或氮氧化物之蝕刻產物，其附著且沈積於靠近基板曝光部分形成的有機膜層的側壁上。

鑒於以上所述，雖然原因未明，但可減小圖案寬度變化差值同時抑制基板損壞。

上述第一蝕刻步驟較佳在4.0帕或小於4.0帕且更佳2.0帕或小於2.0帕之壓力下進行。當在4.0帕或小於4.0帕之壓力下進行時，可確保在第一蝕刻步驟中維持圖案之矩形性。

此處，壓力指示腔室內部壓力。

第二蝕刻步驟在8.0帕或小於8.0帕之壓力下進行。當在8.0帕或小於8.0帕之壓力下進行時，可抑制光阻遮罩及有機膜層之橫向方向的蝕刻。因此，可將光阻遮罩與有機膜層之間的圖案寬度變化差值減至最小，且控制側壁 沈積物產生。

第二蝕刻步驟中之壓力下限較佳為0.8帕或大於0.8帕。

在本發明中，第二蝕刻步驟更佳在0.8帕至6.0帕之壓力下進行。

較佳確定第一蝕刻步驟中之蝕刻量與第二蝕刻步驟中之蝕刻量的比率，使得矩形性在第一蝕刻步驟中並未因蝕刻而削弱。此外，第二蝕刻步驟中之蝕刻量於總蝕刻量(第一蝕刻步驟中之蝕刻量與第二蝕刻步驟中之蝕刻量的總和)中之比率較佳大於0%至50%或50%以下且更佳為10%至20%。術語「蝕刻量」意謂藉由蝕刻待蝕刻膜而消失的膜厚度。

乾式蝕刻在預先藉由以下技術獲得的蝕刻條件下進行。

(a)分別計算第一乾式蝕刻步驟中之蝕刻速率(奈米/分鐘)及第二乾式蝕刻步驟中之蝕刻速率(奈米/分鐘)。

(b)分別計算在第一乾式蝕刻步驟中蝕刻所需厚度的時間及在第二乾式蝕刻步驟中蝕刻所需厚度的時間。

(c)根據(b)中計算的蝕刻時間進行第一乾式蝕刻步驟。

(d)根據(b)中計算的蝕刻時間進行第二乾式蝕刻步驟。另外，蝕刻時間可藉由偵測根據所確定之蝕刻時間進行第二乾式蝕刻步驟的終點來確定。

(e)針對(c)及(d)進行過度蝕刻之總時間來計算 過度蝕刻時間。

另外，蝕刻較佳在第二蝕刻步驟後包含過度蝕刻步驟。過度蝕刻步驟較佳藉由設定過度蝕刻比率來進行。然而，過度蝕刻可在藉由能夠偵測基板曝露之終點偵測器偵測基板曝露後進行。過度蝕刻比率可任意設定，但出於維持光阻抗蝕刻性及待蝕刻圖案之矩形性之觀點，較佳為蝕刻製程中蝕刻處理時間之30%或小於30%，更佳為5%至25%且尤其較佳為10%至15%。

此外，過度蝕刻可使用能夠偵測基板曝露之終點偵測器(end point detector，EPD)來進行。在第二蝕刻期間藉由EPD偵測基板曝露後，可再進行蝕刻，且可以預定過度蝕刻比率進行過度蝕刻。

根據本發明，特定言之，在第一乾式蝕刻步驟及第二乾式蝕刻步驟後，光阻遮罩之圖案寬度與有機膜層圖案寬度之間的差值(圖案寬度變化差值)可設定為小於0.2微米。

此外，基板損壞(自基板表面起待乾式蝕刻之量)可設定為在基板厚度方向上0.05微米或小於0.05微米。

-光阻遮罩移除步驟-

本發明之彩色濾光片的製造方法較佳更包含藉由溶解剝離剩餘光阻遮罩。

如圖4所示，在光阻遮罩移除步驟中移除在蝕刻後剩餘的光阻遮罩(亦即蝕刻遮罩)。光阻遮罩之移除較佳包含在光阻遮罩上賦予剝離溶液(stripping solution)或溶劑以 成為能夠移除光阻遮罩之狀態，以及使用洗滌水移除光阻遮罩。

在光阻遮罩上賦予剝離溶液或溶劑以成為能夠移除光阻遮罩之狀態之步驟的實例包含至少在光阻遮罩上賦予剝離溶液或溶劑且使剝離溶液或溶劑靜置一段預定時間以進行覆液式顯影(puddle development)之步驟。允許剝離溶液或溶劑靜置之時間不受特別限制，但較佳為數十秒至數分鐘。

作為有機溶劑，可使用自丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、乙酸丁酯、異丙醇(IPA)、丙酮及其類似物中選出的一或多種混合溶劑。有機溶劑不限於此，但可為用於半導體製造工廠中之任何已知有機溶劑。

剝離溶液通常含有有機溶劑，但可更含有無機溶劑。有機溶劑之實例包含：1)烴類化合物、2)鹵化烴類化合物、3)醇類化合物、4)醚類或縮醛類化合物、5)酮類或醛類化合物、6)酯類化合物、7)多元醇類化合物、8)羧酸或羧酸酐類化合物、9)酚類化合物、10)含氮化合物、11)含硫化合物以及12)含氟化合物。剝離溶液較佳含有含氮化合物且更佳包含非環狀含氮化合物及環狀含氮化合物。

非環狀含氮化合物較佳為具有羥基之非環狀含氮化合物。其特定實例包含單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N-乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、 單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及其類似物，較佳為單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺且更佳為單乙醇胺(H₂NCH₂CH₂OH)。另外，環狀含氮化合物之實例包含異喹啉、咪唑、N-乙基嗎啉、ε-己內醯胺、喹啉、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2-哌可啉(2-pipecholine)、3-哌可啉、4-哌可啉、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡啶、吡咯啶、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-苯基嗎啉、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶及其類似物。

另外，本發明較佳包含在光阻遮罩剝離步驟後使吸收於有機膜層中或吸附於有機膜層上之剝離溶液及有機溶劑揮發。作為揮發步驟，可應用熱處理或脫揮發處理(devolatilizing treatment)，但較佳而言，可較佳採用藉由使用熱板或烘箱進行熱處理的脫水烘烤。

在本發明之彩色濾光片的製造方法中，可按照第一有機層形成步驟及第一圖案形成步驟在第二層後再形成著色層來構建彩色濾光片陣列。

作為一個態樣，在本發明之彩色濾光片的製造方法中，藉由進行第一乾式蝕刻步驟及第二乾式蝕刻步驟在有機膜層上形成圖案之步驟所形成的圖案為第一著色圖案，且在形成第一著色圖案後，所述方法更包含：(i)形成第n著色層(n2)，以便填充形成有第一著色圖案之基板表面側之凹部，由此在填充凹部之部分中形成第n著色圖案，(ii)為形成第(n+1)著色圖案(n2)，乾式蝕刻所 形成之第n著色層及第一著色圖案，且形成不平坦圖案，以及(iii)形成第(n+1)著色層，以便填充形成有不平坦圖案之基板表面側之凹部，由此在填充凹部之部分中形成第(n+1)著色圖案，(iv)重複步驟(i)、步驟(ii)及步驟(iii)至少一次，以及(v)藉由光微影處理或平坦化處理移除未促成第n(n2)著色層之著色圖案形成的部分，所述第n著色層形成於形成有第一著色圖案之基板表面側上(填充各凹部之部分視為藉由形成各著色圖案而促成著色圖案形成的部分)。因此，較佳形成包含n+1種色彩之著色圖案的彩色濾光片。

作為平坦化處理，出於簡化製備方法或精簡製備成本的觀點，可使用研磨處理(polishing treatment)，諸如乾式蝕刻整個表面之回蝕處理、以化學方式及機械方式研磨整個表面之化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)。

在形成不平坦圖案以便形成第(n+1)(n2)著色圖案之第(n+1)圖案形成步驟中的乾式蝕刻亦可藉由與本發明有關的第一乾式蝕刻步驟及第二乾式蝕刻步驟進行。

步驟(i)、步驟(ii)及步驟(iii)之每一者較佳進行一個至三個循環(亦即n為2至4)。步驟(i)、步驟(ii)及步驟(iii)之每一者更佳進行一個或兩個循環(亦即n 為2或3)。步驟(i)、步驟(ii)及步驟(iii)之每一者再更佳進行一個循環(亦即n為2)。

<基板>

本發明中之基板不受特別限制，且其實例包含用於液晶顯示器及其類似物中之鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、硼矽玻璃(borosilicate glass)、石英玻璃(quartz glass)及藉由將透明導電膜附著於其而獲得之產品、或用於成像裝置及其類似物中之光電轉換裝置基板，例如氧化膜、氮化矽及其類似物。另外，只要本發明不受損害，中間層及其類似物可安裝在基板與有機膜層之間。

<有機膜層>

本發明之有機膜層可構成本發明之彩色濾光片的至少一個種類的像素。本發明之有機膜層較佳藉由含有著色劑之可固化組成物形成。可固化組成物之實例包含光可固化組成物及非感光性熱可固化組成物。出於光譜特性之觀點，本發明之有機膜層較佳藉由使用非感光性熱可固化組成物來形成。

<可固化組成物> (含有著色劑之熱可固化組成物)

在本發明中，著色層可藉由使用非感光性熱可固化組成物來形成。含有著色劑之非感光性熱可固化組成物較佳含有著色劑及熱可固化化合物。在全部固體中著色劑之含量較佳為50質量%至小於100質量%。

-著色劑-

可用於本發明之著色劑不受特別限制，且可使用相關技術中已知的各種染料或顏料中之一種或兩種或多於兩種之混合物。

可用於本發明之顏料的實例包含所屬領域中已知的各種無機顏料或有機顏料。另外，當考慮到無機顏料或有機顏料中之任一者較佳具有高透射率時，較佳使用平均粒子直徑儘可能小的顏料，且當考慮到可處理性時，顏料之平均粒子直徑較佳為0.01微米至0.1微米，且更佳為0.01微米至0.05微米。

可較佳用於本發明之顏料如下。然而，本發明不限於此。

C.I.顏料黃(Pigment Yellow)11、24、108、109、110、138、139、150、151、154、167、180、185；C.I.顏料橙(Pigment Orange)36、71；C.I.顏料紅(Pigment Red)122、150、171、175、177、209、224、242、254、255、264；C.I.顏料紫(Pigment Violet)19、23、32；C.I.顏料藍(Pigment Blue)15：1、15：3、15：6、16、22、60、66；C.I.顏料綠(Pigment Green)36、7、58。

在本發明中，當著色劑為染料時，非感光性熱可固化組成物可藉由均勻地溶解於組成物中來獲得。

可用作構成本發明之組成物之著色劑的染料不受特別限制，且可使用相關技術中已知的用於彩色濾光片之染 料。

就化學結構而言，可使用以下染料：諸如吡唑偶氮類染料、苯胺基偶氮類染料、三苯基甲烷類染料、蒽醌類染料、蒽吡啶酮類染料、苯亞甲基類染料、氧喏類染料、吡唑并三唑偶氮類染料、吡啶酮偶氮類染料、花青類染料、啡噻嗪類染料、吡咯并吡唑偶氮次甲基類(pyrrolo pyrazole azomethine-based)染料、呫噸類染料、酞菁類染料、苯并哌喃類染料及靛藍類染料。

本發明之著色劑的含量不受特別限制，但以可固化組成物之固體總量計，較佳為50質量%至小於100質量%或100質量%以上，且更佳為55質量%至90質量%。當含量為50質量%或大於50質量%時，可獲得用於彩色濾光片之合適色彩。此外，當含量小於100質量%時，可充足進行固化且因此可抑制膜強度降低。

-熱可固化化合物-

可用於本發明之熱可固化化合物不受特別限制，只要可藉由加熱進行膜固化即可，且其實例包含具有熱可固化官能基之化合物。熱可固化化合物較佳具有至少一個自例如環氧基、羥甲基、烷氧基甲基及醯氧基甲基中選出的基團。

更佳的熱可固化化合物可包含(a)環氧化合物；(b)三聚氰胺化合物、胍胺化合物、甘脲化合物或脲化合物，其經至少一個自羥甲基、烷氧基甲基及醯氧基甲基中選出的取代基取代；(c)苯酚化合物、萘酚化合物或羥基蒽化 合物，其經至少一個自羥甲基、烷氧基甲基及醯氧基甲基中選出的取代基取代。其中，多官能環氧化合物作為熱可固化化合物尤其較佳。

可固化組成物中熱可固化化合物的總含量可視材料而變化，但以可固化組成物之固體總量(質量)計，較佳為0.1質量%至50質量%，更佳為0.2質量%至40質量%且尤其較佳為1質量%至35質量%。

-各種添加劑-

在本發明之可固化組成物中，必要時，可以不損害本發明之作用的範圍摻合各種添加劑，例如黏合劑、固化劑、固化催化劑、溶劑、填充劑、聚合物(除上述聚合物以外)、可聚合化合物、聚合起始劑、界面活性劑、助黏劑、抗氧化劑、UV吸收劑、聚集抑制劑、分散劑及其類似物。

~黏合劑~

黏合劑常常在顏料分散液製備期間添加，不需要鹼溶性，僅可溶於有機溶劑中，且因此具有維持分散穩定性及可固化性之特性。

作為黏合劑，可溶於有機溶劑中之線性有機高聚物為較佳的。線性有機高聚物之實例包含在其側鏈具有羧酸之聚合物，及甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化的順丁烯二酸共聚物及其類似物，如例如日本專利申請特許公開第S59-44615號、日本專利公開案第S54-34327號、日本專利公開案第S58-12577號、日本專利公開案第 S54-25957號、日本專利申請特許公開第S59-53836號及日本專利申請特許公開第S59-71048號中所述，且類似地在側鏈具有羧酸之酸性纖維素衍生物亦適用。

在這些各種黏合劑中，出於耐熱性之觀點，聚羥基苯乙烯類樹脂、聚矽氧烷類樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯醯胺類樹脂及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳的，且出於控制顯影特性之觀點，丙烯酸樹脂、丙烯醯胺類樹脂及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳的。

作為丙烯酸系樹脂，含有自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯醯胺及其類似物中選出之單體的共聚物，例如以下各共聚物，諸如甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸及甲基丙烯酸苄酯/苄基甲基丙烯醯胺、KS RESIST-106(由大阪有機化學工業有限公司(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)製造)及賽克洛(CYCLOMER)-P系列(由大賽璐株式會社(Daicel Corporation)製造)為較佳的。

黏著於底層及其類似物可藉由將上述著色劑以高濃度分散於這些黏合劑中來賦予，且這些黏合劑亦有助於在旋塗期間產生經塗佈表面形狀。

~固化劑~

在本發明中，當使用環氧樹脂作為熱可固化化合物時，較佳添加固化劑。環氧樹脂之固化劑具有非常廣泛的品種，且特性、樹脂與固化劑之混合物的使用壽命、黏度、固化溫度、固化時間、發熱性及其類似物極大地視待用固 化劑的種類而變化，且因此需要視固化劑之應用目的、使用條件、工作條件及其類似物而選擇適當固化劑。固化劑詳細說明於由垣內寬(Kakiuchi Hiroshi)編輯的「環氧樹脂(Epoxy Resin(SHOKODO))」第5章中。在下文中將展示固化劑之實例。

以催化方式起作用之固化劑的實例包含三級胺及三氟化硼-胺複合物，且與環氧樹脂之官能基以化學計量方式反應的固化劑的實例包含多元胺、酸酐及其類似物；另外，在室溫下進行固化的固化劑的實例包含二伸乙基三胺及聚醯胺樹脂，且在中等溫度下進行固化的固化劑的實例包含二乙基胺基丙胺及三(二甲胺基甲基)苯酚；且在高溫下進行固化的固化劑的實例包含無水鄰苯二甲酸、間苯二胺及其類似物。此外，依據化學結構，對於胺而言，脂族多元胺之實例包含二伸乙基三胺；芳族多元胺之實例包含間苯二胺；三級胺之實例包含三(二甲胺基甲基)苯酚；酸酐之實例包含無水鄰苯二甲酸、聚醯胺樹脂、多硫化物樹脂及三氟化硼-單乙胺複合物；且合成樹脂初始縮合物之實例包含酚系樹脂、二氰二胺(dicyandiamide)及其類似物。

這些固化劑藉由加熱與環氧基反應且聚合，且因此增加交聯密度以實現固化。黏合劑及固化劑兩者較佳以儘可能小的量使用以得到薄膜，且特定言之，以熱可固化化合物計，固化劑為35質量%或小於35質量%，較佳為30質量%或小於30質量%且更佳為25質量%或小於25質量%。

~固化催化劑~

在本發明中，除與固化劑反應固化之外，環氧樹脂主要相互反應固化，有效實現高濃度有機試劑。為此，固化催化劑亦可在不使用固化劑的情況下使用。固化可在固化催化劑添加量為微量的情況下進行，以基於具有約150至200環氧當量之環氧樹脂的質量計，固化催化劑的添加量為約1/10至1/1000，較佳為約1/20至1/500且更佳為約1/30至1/250。

~溶劑~

本發明之可固化組成物可以化合物溶解於各種溶劑中之溶液形式使用。基本上，用於本發明之可固化組成物中之各溶劑不受特別限制，只要符合各組分之溶解性及可固化組成物之適用性即可。

~分散劑~

為增強顏料可分散性可添加分散劑。任何已知分散劑可適用作分散劑，且其實例包含陽離子界面活性劑、氟類界面活性劑、聚合分散劑及其類似物。

各種化合物可用作分散劑，且其實例包含酞菁化合物(商標名：埃夫卡(EFKA)-745，由埃夫卡公司(EFKA)製造)；瑟斯珀思(SOLSPERSE)5000(由路博潤日本有限公司(Lubrizol Japan Ltd.)製造)；陽離子界面活性劑，諸如有機矽氧烷聚合物KP341(由信越化學株式會社(Shin-Etsu Chemical C0.,Ltd.)製造)、(甲基)丙烯酸(共)聚合物泊里富勞(POLYFLOW)第75號、第90號及第95號(由共榮社化學株式會社(Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)製造)及W001(由友松株式會社(Yusho Co.,Ltd.)製造)；非離子界面活性劑，諸如聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯或派歐寧(Pionin)D-6315(由竹本油脂株式會社(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.)製造)；陰離子界面活性劑，諸如W004、W005及W017(由友松株式會社(Yusho Co.,Ltd.)製造)；氟類界面活性劑，諸如梅格範斯(Megaface)F781(由DIC株式會社(DIC Corporation)製造)；聚合分散劑，諸如畢克(BYK)-2001(由畢克化學(BYK Chemie)製造)、埃夫卡-46、埃夫卡-47、埃夫卡-47EA、埃夫卡聚合物(EFKAPOLYMER)100、埃夫卡聚合物400、埃夫卡聚合物401及埃夫卡聚合物450(所有均由森下仁丹株式會社(Morishita & Co.,Ltd.)製造)，及分散助劑(DISPERSE AID)6、分散助劑8、分散助劑15及分散助劑9100(由聖諾普科株式會社(San Nopco Ltd.)製造)；各種索斯帕思(SOLSPERSE)分散劑，諸如索斯帕思3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000及28000(由路博潤日本有限公司(Lubrizol Japan Ltd.)製造)；艾迪科普洛尼克(ADEKAPLURONIC)L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(由旭電化工業株式會社(Asahi Denka K.K.)製造)；及愛首奈特(ISONET)S-20(由三洋化成工業株 式會社(Sanyo Chemical Industries Ltd.)製造)。

分散劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。以100質量份顏料計，本發明之分散劑通常較佳以約0.1質量份至50質量份之量添加至彩色熱可固化組成物中。

~可聚合化合物~

本發明之可固化組成物可適當地藉由含有至少一種可聚合化合物而組成。當可固化化合物為負型時，主要含有可聚合化合物。

特定言之，可聚合化合物是自具有至少一個末端烯系不飽和鍵及較佳兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵之化合物中選出。這些化合物之族群在相關工業領域中廣泛已知，且所述化合物可不受特別限制地用於本發明。這些化合物可為任何化學形式，諸如單體、預聚物(亦即二聚物、三聚物及寡聚物)或其混合物及其多聚體。本發明之可聚合化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。

更特定言之，單體及其預聚物之實例包含不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、順丁烯二酸及其類似物)、其酯及醯胺以及其多聚體、及不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之酯、不飽和羧酸與脂族多價胺化合物之醯胺及其多聚體。另外，亦適合使用具有親核取代基(諸如羥基、胺基及巰基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧化物的加 成反應產物；不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能羧酸的脫水縮合反應產物；以及其類似物。此外，亦適合使用具有親電子取代基(諸如異氰酸酯基及環氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成反應產物；及此外具有可離去取代基(諸如鹵基或甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的取代反應產物。此外，作為另一實例，亦可使用藉由用乙烯基苯衍生物(諸如不飽和膦酸及苯乙烯、乙烯基醚、烯丙基醚及其類似物)置換上述不飽和羧酸而獲得的化合物族群。

如日本專利申請特許公開第2009-288705號之第[0095]段至第[0108]段中所述之化合物可甚至在本發明中適用作其特定化合物。

另外，作為可聚合化合物，具有烯系不飽和基團、在正常壓力下具有100℃或高於100℃之沸點溫度且具有至少一個加成可聚合伸乙基的化合物亦為較佳的。其實例包含單官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，諸如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯及其類似物；藉由將環氧乙烷或環氧丙烷與多官能醇加成且隨後(甲基)丙烯酸酯化而獲得的化合物，諸如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸 酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基乙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯、甘油或三羥甲基乙烷，如日本專利公開案第S48-41708號及第S50-6034號及日本專利申請特許公開第51-37193號中所述之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯，如日本專利申請特許公開第S48-64183號及日本專利公開案第S49-43191號及第S52-30490號中所述之丙烯酸聚酯，作為藉由環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應獲得的反應產物的多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(諸如環氧丙烯酸酯)，及其混合物。

其實例包含藉由使環醚基團(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)與具有烯系不飽和基團之化合物在多官能羧酸中反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯，及其類似物。

此外，作為其他較佳的可聚合化合物，亦可使用如日本專利申請特許公開第2010-160418號及第2010-129825號以及日本專利第4364216號中所述之具有茀環且具有兩個或多於兩個烯系不飽和官能基之化合物，以及卡多樹脂(cardo resin)。

此外，如日本專利申請特許公開第2008-292970號之第[0254]段至第[0257]段中所述之化合物亦適合作為具有至少一個可加成聚合之烯系不飽和基團且在正常壓力下具有100℃或高於100℃之沸點的化合物。

除上述化合物之外，由以下式(MO-1)至式(MO-5)表示之自由基可聚合單體亦可為適用的。與此同時，在所述式中，當T為氧基伸烷基時，R鍵結於其碳原子側之末 端。

R：-OH

T：、OCH₂-、-OCH₂CH₂-、-OCH₂CH₂CH₂-、-OCH₂CH₂CH₂CH₂-

Z：

在所述式中，n為0至14，且m為1至8。一個分子中存在的多個R及T中之每一者可與所有其他R及T相同或不同。

在由式(MO-1)至式(MO-5)表示之各自由基可聚合單體中，多個R中之至少一者表示由-OC(=O)CH=CH₂或-OC(=O)C(CH₃)=CH₂表示之基團。

如日本專利申請特許公開第2007-269779號之第[0248]段至第[0251]段中所揭示之化合物可甚至在本發明中適用作由式(MO-1)至式(MO-5)表示之自由基可聚合單體的特定實例。

另外，藉由將環氧乙烷或環氧丙烷與多官能醇加成且隨後(甲基)丙烯酸酯化而獲得且在日本專利申請特許公開第H10-62986號中描述為式(1)及式(2)之化合物以及其特定實例的化合物亦可用作可聚合化合物。

其中，RP1040(由日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇三丙烯酸酯(商標名：卡亞拉(KAYARAD)D-330；由日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(商標名：卡亞拉D-320；由日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(商標名：卡亞拉D-310；由日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(商標名：卡亞拉DPHA；由日本化藥株式會社 (NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)以及其(甲基)丙烯醯基插入乙二醇或丙二醇殘基之結構作為可聚合化合物為較佳的。亦可使用其寡聚物類型。

在本發明中，具有酸基之單體為脂族多羥基化合物與不飽和羧酸之酯且較佳為藉由使非芳族羧酸酐與脂族多羥基化合物之未反應之羥基反應以便具有酸基之多官能單體，且脂族多羥基化合物尤其較佳為酯中之季戊四醇及/或二季戊四醇。市售產品之實例包含由東亞合成株式會社(TOAGOSEI CO.,LTD.)生產的經多元酸改質的丙烯酸寡聚物，諸如M-510及M-520。

這些單體可單獨使用，但可以其中兩者或多於兩者之混合物形式使用，因為在製備中很難使用單一化合物。另外，必要時，不具有酸基之多官能單體作為單體可與具有酸基之多官能單體組合使用。

具有酸基之多官能單體較佳具有0.1毫克KOH/公克至40毫克KOH/公克且尤其較佳5毫克KOH/公克至30毫克KOH/公克之酸值。若多官能單體之酸值過低，則顯影及溶解特性劣化。若酸值過高，則很難製造或處理，且光聚合效能劣化，進而使可固化性(諸如像素之表面光滑度)劣化。因此，當具有另一酸基之多官能單體與其中兩者或多於兩者組合使用，或不具有酸基之多官能單體組合使用時，較佳調節酸值使得作為總多官能單體之酸基的酸值落入上述範圍內。

此外，含有具有己內酯結構之多官能單體作為可聚合 單體為一較佳態樣。

具有己內酯結構之多官能單體不受特別限制，只要單體在其分子中具有己內酯結構即可，但其實例包含經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯，其可藉由酯化多元醇，諸如三羥甲基乙烷、二三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油、雙甘油以及三羥甲基三聚氰胺；及(甲基)丙烯酸以及ε-己內酯而獲得。其中，由下式(1)表示之具有己內酯結構的多官能單體為較佳的。

在所述式中，所有六個R為由下式(2)表示之基團，或六個R中之1至5者為由下式(2)表示之基團且其餘為由下式(3)表示之基團。

在所述式中，R¹表示氫原子或甲基，m表示1或2之數字，且「*」表示鍵結手(bonding hand)。

在所述式中，R¹表示氫原子或甲基，且「*」表示鍵結手。

具有所述己內酯結構之多官能單體可例如以日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)之卡亞拉DPCA系列購得，且其實例包含DPCA-20(在式(1)至式(3)中，m=1，由式(2)表示之基團數目=2且所有R¹為氫原子之化合物)、DPCA-30(在相同式中，m=1，由式(2)表示之基團數目=3且所有R¹為氫原子之化合物)、DPCA-60(在相同式中，m=1，由式(2)表示之基團數目=6且所有R¹為氫原子之化合物)、DPCA-120(在相同式中，m=2，由式(2)表示之基團數目=6且所有R¹為氫原子之化合物)及其類似物。

在本發明中，具有己內酯結構之多官能單體可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。

另外，作為本發明之多官能單體，自由下式(i)及式(ii)表示之化合物之族群中選出的至少一者亦較佳。

在式(i)及式(ii)中，各E獨立地表示-((CH₂)_yCH₂O)-或-((CH₂)_yCH(CH₃)O)-，各y獨立地表示0至10之整數，各X獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。

在式(i)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總和為3或4，各m獨立地表示0至10之整數，且各m之總和為0至40之整數。然而，當各m之總和為0時，X中之任一者為羧基。

在式(ii)中，丙烯.醯基與甲基丙烯醯基之總和為5或6，各n獨立地表示0至10之整數，且各n之總和為0至60之整數。然而，當各n之總和為0時，X中之任一者為羧基。

在式(i)中，m較佳為0至6之整數且更佳為0至4之整數。

另外，各m之總和較佳為2至40之整數，更佳為2至16之整數且尤其較佳為4至8之整數。

在式(ii)中，n較佳為0至6之整數且更佳為0至4之整數。

此外，各n之總和較佳為3至60之整數，更佳為3 至24之整數且尤其較佳為6至12之整數。

此外，式(i)或式(ii)中之-((CH₂)_yCH₂O)-或-((CH₂)_yCH(CH₃)O)-較佳為X鍵結於氧原子側末端之形式。

由式(i)或式(ii)表示之化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。詳言之，在式(ii)中，所有六個X為丙烯醯基之實施例為較佳的。

此外，由式(i)或式(ii)表示之化合物在特定單體中之總含量較佳為20質量%或大於20質量%，且更佳為50質量%或大於50質量%。

由式(i)或式(ii)表示之化合物可藉由藉助於開環加成反應使環氧乙烷或環氧丙烷之開環結構鍵結於季戊四醇或二季戊四醇之方法以及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環結構之末端羥基反應以引入(甲基)丙烯醯基之方法來合成，所述方法為相關技術中已知的方法。各方法為熟知的方法，且由式(i)或式(ii)表示之化合物可由熟習此項技術者輕易地合成。

甚至在由式(i)或式(ii)表示之組成物中，季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物為更佳的。

特定言之，其實例包含由下式(a)至(f)表示之化合物(在下文中亦稱為「例示性化合物(a)至(f)」)，且其中例示性化合物(a)、例示性化合物(b)、例示性化合物(e)及例示性化合物(f)為較佳的。

(各n之總和為2)

由式(i)及式(ii)表示之特定單體的市售產品的實例包含由沙多瑪公司(Sartomer Company,Inc.)製造的具有四個伸乙基氧基鏈之四官能丙烯酸酯SR-494；以及具有六個伸戊基氧基鏈之六官能丙烯酸酯DPCA-60及具有三個伸異丁基氧基鏈之三官能丙烯酸酯TPA-330，所述兩者皆由日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製造。

另外，作為可聚合化合物，如日本專利公開案第S48-41708號、日本專利申請特許公開公開案第S51-37193號、日本專利公開案第H2-32293號及第H2-16765號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯、或如日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述之具有環氧乙烷類結構的胺基甲酸酯化合物亦為適合的。另外，具有極佳感光速度之可固化組成物可藉由使用如日本專利申請特許公開第S63-277653號、第S63-260909號以及第H1-105238號中所述的於分子中具有胺基結構或硫化物結構之加成可聚合化合物作為可聚合化合物而獲得。

可聚合化合物之市售產品的實例包含胺基甲酸酯寡聚物UAS-10、UAB-140(由山陽國策造紙株式會社(Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.)製造)、UA-7200(由新中村化學工業株式會社(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)、DPHA-40H(由日本化藥株式會社 (NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(由共榮社化學株式會社(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)及其類似物。

此外，具有酸基之烯系不飽和化合物亦適用作可聚合化合物。

具有酸基之烯系不飽和化合物可藉由使多官能醇之一些羥基經受(甲基)丙烯酸酯化且使剩餘羥基與酸酐加成來獲得。市售產品之實例包含經多元酸改質之丙烯酸寡聚物(由東亞合成株式會社(TOAGOSEI CO.,LTD.)製造)，諸如M-510以及M-520。

在同一分子中具有兩個或多於兩個巰基(SH)之多官能硫醇化合物亦適用作可聚合化合物。特定言之，由下式(I)表示之化合物為較佳的。

在所述式中，R¹表示烷基，R²表示除碳以外可含有任何原子之n-價脂族基，R⁰不為H而為烷基，且n表示2至4。

多官能硫醇化合物之具體實例包含1,4-雙(3-巰基丁氧基)丁烷(1,4-bis(3-mercaptobutyloxy)butane)[式(II)]、 1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(1,3,5-tris(3-mercaptobutyloxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)[式(III)]及季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptobutyrate))[式(IV)]。這些多官能硫醇可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。

以除溶劑以外的固體總量計，摻合於可固化組成物中 之多官能硫醇的量較佳為0.3重量%至8.9重量%，且更佳為0.8重量%至6.4重量%。添加多官能硫醇可改良可固化組成物之穩定性、惡臭、敏感性、解析度、顯影性、黏著性及其類似性質。

對於這些可聚合化合物，其使用方法之詳情，諸如化合物結構、單獨使用或組合使用以及欲添加之量，可根據著色組成物之最終效能設計而任意確定。舉例而言，出於敏感性觀點，每一分子中具有高含量不飽和基團之結構為較佳的，且在許多情況下，具有兩個或多於兩個官能基為較佳的。另外，出於提高著色固化膜強度的觀點，具有三個或多於三個官能基為適合的。此外，藉由組合使用官能基數目不同且可聚合基團不同的化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯類化合物以及乙烯基醚類化合物)來控制敏感性與強度兩者之方法亦為有效的。此外，組合使用環氧乙烷鏈長度不同的三官能或大於三官能的可聚合化合物較佳，因為可控制著色可固化組成物的顯影特性且獲得極佳的圖案形成效能。另外，可聚合化合物之選擇及其使用方法在與著色組成物中所含之其他組分(例如光聚合起始劑、著色劑(顏料)、黏合劑聚合物及其類似物)的相容性及分散性方面亦為重要因素，且舉例而言，在一些情況下，相容性可藉由使用具有低純度的化合物或藉由組合使用兩種或多於兩種其他組分來提高。此外，在一些情況下，出於改良對硬表面(諸如支撐物)的黏著性之觀點，可選擇特定結構。

以可固化組成物中之固體含量計，本發明之可固化組成物中可聚合化合物的含量較佳為0.1質量%至90質量%，更佳為1.0質量%至80質量%且尤其較佳為2.0質量%至70質量%。

出於層薄化之觀點，本發明之可固化組成物中所含之特定著色劑與可聚合單體之質量比(由式(1)表示之化合物：可聚合單體)較佳為1：2至20：1，且更佳為1：1至10：1。

-自由基聚合起始劑-

出於進一步增強敏感性之觀點，本發明之可固化組成物較佳另外含有自由基聚合起始劑。

由於自由基光聚合起始劑可賦予可聚合組成物感光性以提供感光性組成物且可適用於彩色光阻及其類似物，故較佳含有自由基光聚合起始劑。已知為如下所述之聚合起始劑的聚合起始劑可用作自由基光聚合起始劑。

光聚合起始劑不受特別限制，只要光聚合起始劑具有起始可聚合化合物聚合的能力即可，且可適當地自已知光聚合起始劑中選出。舉例而言，對紫外線區域中之可見光具有感光性的光聚合起始劑為較佳的。此外，光聚合起始劑可為在用光激發之敏化劑存在下產生某種作用以產生活性自由基的活化劑，且可為起始陽離子聚合之起始劑，視單體類型而定。

此外，光聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至800奈米(更佳330奈米至500奈米)範圍內具有至少約50之分子吸收係數(molecular absorption coefficient) 的化合物。

光聚合起始劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如具有三嗪結構之化合物、具有噁二唑結構之化合物及其類似物)、醯基膦化合物(諸如醯基膦氧化物(acylphosphine oxide))、六芳基聯咪唑、肟化合物(諸如肟衍生物)、有機過氧化物、硫基化合物(thio compound)、酮化合物、芳族鎓鹽、酮肟醚(ketoxime ether)、胺基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮及其類似物。

具有三嗪結構之鹵化烴化合物的實例包含如若林(Wakabayashi)等人，日本化學會志(Bull.Chem.Soc.Japan),42,2924(1969)中所述之化合物、如英國專利第1388492號中所述之化合物、如日本專利申請特許公開第S53-133428號中所述之化合物、如德國專利第3337024號中所述之化合物、如F.C.謝菲爾(F.C.Schaefer)等人，有機化學期刊(J.Org.Chem.)；29,1527(1964)中所述之化合物、如日本專利申請特許公開第S62-58241號中所述之化合物、如日本專利申請特許公開第H5-281728號中所述之化合物、如日本專利申請特許公開第H5-34920號中所述之化合物、如美國專利第4212976號中所述之化合物及其類似物。

如美國專利第4212976號中所述之化合物之實例包含具有噁二唑結構之化合物(例如2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4- 噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑；2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑及其類似物)及其類似物。

另外，除上述聚合起始劑以外的光聚合起始劑之實例包含吖啶衍生物(例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷及其類似物)、N-苯基甘胺酸及其類似物、多鹵化化合物(polyhalogen compound)(例如四溴化碳、苯基三溴甲基碸及苯基三氯甲基酮及其類似物)；香豆素(例如3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3,3'-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3'-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二乙基胺基桂皮醯基)-7-二乙基胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素、如日本專利申請特許公開第H5-19475號、第H7-271028號、第2002-363206號、第2002-363207號、第2002-363208號以及第2002-363209號中所述之香豆素化合物及其類似 物)；醯基膦氧化物(例如雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物、LucirinTPO及其類似物)；茂金屬(例如雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦及η5-環戊二烯基-η6-異丙苯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)及其類似物)；如日本專利申請特許公開第S53-133428號、日本專利公開案第S57-1819號及第S57-6096號以及美國專利第3,615,455號中所述之化合物；及其類似物。

酮化合物之實例包含二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-乙氧基羰基二苯甲酮、二苯甲酮四甲酸或其四甲酯、4,4'-雙(二烷基胺基)二苯甲酮(例如4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二環己基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二羥基乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲基胺基二苯甲酮、4-二甲基胺基苯乙酮、苯甲基、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、呫噸酮(xanthone)、噻噸酮(thioxanthone)、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、茀酮、2-苯甲基-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物、安息香、安息香醚(例如安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙醚、安息香異丙醚、安息香苯醚、苯甲基二甲基縮酮)、 吖啶酮(acridone)、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮及其類似物。

羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物以及醯基膦化合物亦可適用作光聚合起始劑。更特定言之，亦可使用例如如日本專利申請特許公開第H10-291969號中所述之胺基苯乙酮類起始劑及如日本專利第4225898號中所述之醯基膦氧化物類起始劑。

豔佳固(IRGACURE)-184、德牢固(DAROCUR)-1173、豔佳固-500、豔佳固-2959以及豔佳固-127(商標名；所有均由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)可用作羥基苯乙酮類起始劑。市售產品豔佳固-907、豔佳固-369以及豔佳固-379(商標名；所有均由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)可用作胺基苯乙酮類起始劑。如日本專利申請特許公開第2009-191179號中所述之化合物(其中吸收波長匹配具有長波長(諸如365奈米或405奈米)之光源)亦可用作胺基苯乙酮類起始劑。此外，市售產品豔佳固-819或德牢固-TPO(商標名；所有均由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)可用作醯基膦類起始劑。

光聚合起始劑更佳包含肟類化合物。如日本專利申請特許公開第2001-233842號中所述之化合物、如日本專利申請特許公開第2000-80068號中所述之化合物以及如日本專利申請特許公開第2006-342166號中所述之化合物可用作肟類起始劑的特定實例。

適用作本發明中之光聚合起始劑的肟化合物(諸如肟 衍生物)之實例包含3-苯甲醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁-2-酮、2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮及其類似物。

肟化合物之實例包含如英國化學會志：柏爾金匯刊II(J.C.S.Perkin II)(1979)第1653-1660頁；英國化學會志：柏爾金匯刊II(J.C.S.Perkin II)(1979)第156-162頁；光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995)第202-232頁；日本專利申請特許公開第2000-66385號及第2000-80068號；日本專利申請特許公開第2004-534797號；日本專利申請特許公開第2006-342166號中所述之化合物；及其類似物。

作為市售產品，亦可適當地使用豔佳固-OXE01(由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)及豔佳固-OXE02(由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)。

此外，除上述肟化合物以外，亦可使用如日本專利申請特許公開第2009-519904號中所述之化合物，其中肟連接於咔唑之N-位置；如美國專利7626957中所述之化合物，其中向二苯甲酮部分中引入雜取代基；如日本專利申請特許公開第2010-15025號及美國專利申請公開案第2009-292039號中所述之化合物，其中在染料部分中引入硝基；如國際公開案第2009-131189號中所述之酮肟類化 合物；如美國專利第7556910號中所述之化合物，其在同一分子內含有三嗪結構及肟結構；如日本專利申請特許公開第2009-221114號中所述之化合物，其在405奈米下具有最大吸收值且顯示對g射線光源的良好敏感性；及其類似物作為肟化合物。

另外，如日本專利申請特許公開第2007-231000號及日本專利申請特許公開第2007-322744號中所述之環狀肟化合物較佳亦可適用。在環狀肟化合物中，如日本專利申請特許公開第2010-32985號及日本專利申請特許公開第2010-185072號中所述，縮合成咔唑染料之環狀肟化合物具有高光吸收率且因此出於高敏感性之觀點而尤其較佳。

另外，在如日本專利申請特許公開第2009-242469號中所述的在肟化合物之特定位點具有不飽和鍵的化合物中，亦可藉由自聚合非活性自由基再生活性自由基來獲得高敏感性，且因此所述化合物可適用。

最佳為如日本專利申請特許公開第2007-269779號中所述之具有特定取代基的肟化合物或如日本專利申請特許公開第2009-191061號中所述之具有硫芳基之肟化合物。

特定言之，肟類聚合起始劑化合物較佳為由下式(1)表示之化合物。此外，肟鍵之N-O鍵可為(E)形式之肟化合物、(Z)形式之肟化合物、或(E)形式及(Z)形式之混合物。

在式(1)中，R及B各獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，且Ar表示芳基。

由R表示之單價取代基較佳為單價非金屬原子團。單價非金屬原子團之實例包含烷基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷基硫基羰基、芳基硫基羰基及其類似基團。另外，這些基團可具有一或多個取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。

取代基之實例包含鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基、或芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基及其類似基團。

作為可具有取代基之烷基，具有1個至30個碳原子之烷基為較佳的，且其特定實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯甲基、2-萘甲醯甲基、4-甲基硫基苯甲醯甲基、4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基以及3-硝基苯甲醯甲基。

作為可具有取代基之芳基，具有6至30個碳原子之芳基為較佳的，且其特定實例包含苯基(phenyl group)、聯苯基(biphenyl group)、1-萘基(1-naphthyl group)、2-萘基(2-naphthyl group)、9-蒽基(9-anthryl group)、9-菲基(9-phenanthryl group)、1-芘基(1-pyrenyl group)、5- 稠四苯基(5-naphthacenyl group)、1-茚基(1-indenyl group)、2-薁基(2-azulenyl group)、9-茀基(9-fluorenyl group)、聯三苯基(terphenyl group)、聯四苯基(quarter phenyl group)、鄰甲苯基(o-tolyl group)、間甲苯基(m-tolyl group)、對甲苯基(p-tolyl group)、二甲苯基(xylyl group)、鄰異丙苯基(o-cumenyl group)、間異丙苯基(m-cumenyl group)、對異丙苯基(p-cumenyl group)、均三甲苯基(mesityl group)、并環戊二烯基(pentalenyl group)、聯萘基(binaphthalenyl group)、聯三萘基(ternaphthalenyl group)、聯四萘基(quarter naththalenyl group)、并環庚三烯基(heptalenyl group)、伸聯苯基(biphenylenyl group)、二環戊二烯并苯基(indacenyl group)、茀蒽基(fluoranthenyl group)、苊基(acenaphthylenyl group)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl group)、萉基(phenalenyl group)、茀基(fluorenyl group)、蒽基(anthryl group)、聯蒽基(bianthracenyl group)、聯三蒽基(teranthracenyl group)、聯四蒽基(quarter anthracenyl group)、蒽醌基(anthraquinolyl group)、菲基(phenanthryl group)、聯伸三苯基(triphenylenyl group)、芘基(pyrenyl group)、屈基(chrysenyl group)、稠四苯基(naphthacenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苉基(picenyl group)、苝基(perylenyl group)、聯伸五苯基(pentaphenyl group)、稠五苯基(pentacenyl group)、聯伸四苯基(tetraphenylenyl group)、異稠六苯基(hexaphenyl group)、稠六苯基 (hexacenyl group)、茹基(rubicenyl group)、蔻基(coronenyl group)、聯伸三萘基(trinaphthylenyl group)、異稠七苯基(heptaphenyl group)、稠七苯基(heptacenyl group)、苒基(pyranthrenyl group)以及莪基(ovalenyl group)。

作為可具有取代基之醯基，具有2個至20個碳原子之醯基為較佳的，且其特定實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟乙醯基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基以及4-甲氧基苯甲醯基。

作為可具有取代基之烷氧基羰基，具有2個至20個碳原子之烷氧基羰基為較佳的，且其特定實例包含甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基以及三氟甲氧基羰基。

可具有取代基之芳氧基羰基之特定實例包含苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰 基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基及4-甲氧基苯氧基羰基。

作為可具有取代基之雜環基，包含氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環基為較佳的。

其特定實例包含噻吩基(thienyl group)、苯并[b]噻吩基(benzo[b]thienyl group)、萘并[2,3-b]噻吩基(naphtho[2,3-b]thienyl group)、噻嗯基(thianthrenyl)、呋喃基(furyl group)、哌喃基(pyranyl group)、異苯并呋喃基(isobenzofuranyl group)、色烯基(chromenyl group)、呫噸基(xanthenyl group)、啡噁噻基(phenoxathiinyl group)、2H-吡咯基(2H-pyrrolyl group)、吡咯基(pyrrolyl group)、咪唑基(imidazolyl group)、吡唑基(pyrazolyl group)、吡啶基(pyridyl group)、吡嗪基(pyrazinyl group)、嘧啶基(pyrimidinyl group)、噠嗪基(pyridazinyl group)、吲嗪基(indolizinyl group)、異吲哚基(isoindolyl group)、3H-吲哚基(3H-indolyl group)、吲哚基(indolyl group)、1H-吲唑基(1H-indazolyl group)、嘌呤基(purinyl group)、4H-喹嗪基(4H-quinolizinyl group)、異喹啉基(isoquinolyl group)、喹啉基(quinolyl group)、酞嗪基(phthalazinyl group)、萘啶基(naphthyridinyl group)、喹喏啉基(quinoxalinyl group)、喹唑啉基(quinazolinyl group)、噌啉基(cinnolinyl group)、喋啶基(pteridinyl group)、4aH-咔唑基(4aH-carbazolyl group)、咔唑基(carbazolyl group)、β-咔啉基(β-carbolinyl group)、啡啶基 (phenanthridinyl group)、吖啶基(acridinyl group)、呸啶基(perimidinyl group)、啡啉基(phenanthrolinyl group)、啡嗪基(phenazinyl group)、啡呻嗪基(pheuarsazinyl group)、異噻唑基(isothiazolyl group)、啡噻嗪基(phenothiazinyl group)、異噁唑基(isoxazolyl group)、呋呫基(furazanyl group)、啡噁嗪基(phenoxazinyl group)、異色滿基(isochromanyl group)、色滿基(chromanyl group)、吡咯啶基(pyrrolidinyl group)、吡咯啉基(pyrrolinyl group)、咪唑啶基(imidazolidinyl group)、咪唑啉基(imidazolinyl group)、吡唑啶基(pyrazolidinyl group)、吡唑啉基(pyrazolinyl group)、哌啶基(piperidyl group)、哌嗪基(piperazinyl group)、吲哚啉基(indolinyl group)、異吲哚啉基(isoindolinyl group)、奎寧環基(quinuclidinyl group)、嗎啉基(morpholinyl group)及噻噸酮基(thioxantholyl group)。

可具有取代基之烷基硫羰基之特定實例包含甲基硫羰基、丙基硫羰基、丁基硫羰基、己基硫羰基、辛基硫羰基、癸基硫羰基、十八烷基硫羰基以及三氟甲基硫羰基。

可具有取代基之芳基硫羰基之特定實例包含1-萘基硫羰基、2-萘基硫羰基、4-甲基硫基苯基硫羰基、4-苯基硫基苯基硫羰基、4-二甲基胺基苯基硫羰基、4-二乙基胺基苯基硫羰基、2-氯苯基硫羰基、2-甲基苯基硫羰基、2-甲氧基苯基硫羰基、2-丁氧基苯基硫羰基、3-氯苯基硫羰基、3-三氟甲基苯基硫羰基、3-氰基苯基硫羰基、3-硝基 苯基硫羰基、4-氟苯基硫羰基、4-氰基苯基硫羰基以及4-甲氧基苯基硫羰基。

由B表示之單價取代基表示芳基、雜環基、芳基羰基或雜環羰基。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示為上述取代基。另外，上述取代基可經另一取代基取代。

其中，下文所示之結構尤其較佳。

在所述結構中，Y、X及n具有與如下所述之式(2)中的Y、X及n相同的含義，且其較佳實例亦相同。

由A表示之二價有機基團的實例包含具有1個至12個碳原子之伸烷基、伸環烷基以及伸炔基。另外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示為上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。

其中，出於增強敏感性以抑制隨著加熱時間推移而染色之觀點，A較佳為未經取代之伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基)取代之伸烷基、經烯基(例如乙烯基以及烯丙基)取代之伸烷基，以及經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基、菲基以及苯乙烯基)取代之伸烷基。

由Ar表示之芳基較佳為具有6個至30個碳原子之芳 基且可具有取代基。作為取代基，可例示為經引入上文作為可具有取代基之芳基的特定實例所例示之經取代芳基中的取代基。

其中，出於增強敏感性以抑制隨著加熱時間推移而染色之觀點，經取代或未經取代之苯基為較佳的。

在式(1)中，出於敏感性觀點，由式(1)中之Ar及與其相鄰的S形成的「SAr」結構較佳為下文所示之結構。另外，Me表示甲基且Et表示乙基。

肟化合物較佳為由下式(2)表示之化合物。

(在式(2)中，R及X各獨立地表示單價取代基，A及Y各獨立地表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。)

在式(2)中，R、A及Ar具有與式(1)中之R、A及Ar相同之含義，且其較佳實例亦相同。

由X表示之單價取代基的實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧基羰基、胺基、雜環基以及鹵素原子。另外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示為上述取代基。另外，上述取代基可經另一取代基取代。

其中，出於溶劑溶解性及增強在長波長區中之吸收效率的觀點，式中之X較佳為烷基。

此外，在式(2)中，n表示0至5之整數且較佳為0至2之整數。

由Y表示之二價有機基團的實例包含下文所示之結構。同時，在下文所示之基團中，「*」表示與式(2)中之Y相鄰的碳原子的鍵結位置。

其中，出於高敏感性的觀點，下文所示之結構為較佳的。

另外，肟化合物較佳為由下式(3)表示之化合物。

在式(3)中，R及X各獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。

在式(3)中，R、X、A、Ar以及n具有與式(2)中之R、X、A、Ar以及n相同之含義，且其較佳實例亦相同。

在下文中，將展示適用之肟化合物的特定實例(C-4)至(C-13)，但本發明不限於此。

肟化合物具有在350奈米至500奈米之波長範圍中之最大吸收波長，較佳360奈米至480奈米之波長範圍中之吸收波長且尤其較佳365奈米至405奈米之高吸光度。

出於敏感性之觀點，肟化合物在365奈米或405奈米 下之莫耳吸收係數較佳為1,000至300,000，更佳為2,000至300,000，且尤其較佳為5,000至200,000。

化合物之莫耳吸收係數可藉由使用已知方法量測，但特定言之，所述係數較佳例如藉由在0.01公克/公升濃度下使用乙酸乙酯溶劑用紫外以及可見光分光光度計(卡瑞-5(Carry-5)分光光度計，由瓦里安公司(Varian Inc.)製造)來量測。

作為本發明所用之聚合起始劑，必要時，可組合使用兩種或多於兩種肟化合物。

以可固化組成物之固體總量計，可固化組成物中光自由基聚合起始劑之含量(在兩種或多於兩種情況下之總含量)較佳在0.1質量%至20質量%、更佳0.5質量%至10質量%且尤其較佳1質量%至8質量%之範圍內。在此範圍內可獲得良好敏感性及圖案可成形性。

出於提高自由基起始劑之自由基產生效率及擴展感光性波長的目的，可聚合組成物可含有敏化劑。可用於本發明之敏化劑較佳藉由電子遷移機制或能量遷移機制敏化光自由基聚合起始劑(C)。

本發明所用之敏化劑的實例包含如日本專利申請特許公開第2008-32803號之第[0101]段至第[0154]段中所述的化合物。

出於核心光吸收效率及起始分解效率之觀點，可固化組成物中敏化劑之含量以固體含量計較佳為0.1質量%至20質量%，且更佳為0.5質量%至15質量%。

敏化劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。

~有機溶劑~

本發明之可固化組成物可通常藉由使用有機溶劑組成。有機溶劑基本上不受特別限制，只要其滿足各組分之溶解性或可固化組成物之可塗佈性即可。詳言之，有機溶劑較佳鑒於黏合劑之溶解性、可塗佈性及安全性進行選擇。此外，在製備本發明之可固化組成物時，較佳含有至少兩種有機溶劑。

有機溶劑之實例適當地包含酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷酯(例如：氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯及其類似物))、3-氧基丙酸烷酯(例如：3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯及其類似物(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯及其類似物))、2-氧基丙酸烷酯(例如：2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯及其類似物(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯以及2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙 酯及其類似物)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸甲酯、2-側氧基丁酸乙酯及其類似物；醚，例如二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇甲醚乙酸酯(methyl cellosolve acetate)、乙二醇乙醚乙酸酯(ethyl cellosolve acetate)、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯及其類似物；酮，例如甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮及其類似物；以及芳族烴，例如甲苯、二甲苯及其類似物。

出於單體或樹脂之溶解性、改良塗佈表面形狀及其類似性質之觀點，對於這些有機溶劑，其中兩者或多於兩者之混合形式亦為較佳的。如上所述，在此情況下，尤其較佳為由自以下選出之兩者或多於兩者組成的混合溶液：3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚以及丙二醇甲醚乙酸酯。

出於可塗佈性之觀點，較佳設定著色可固化組成物中有機溶劑之含量以使得組成物之總固體濃度變為5質量%至80質量%，更佳為5質量%至60質量%，且尤其較佳為10質量%至50質量%。

~其他添加劑~

若需要，可添加各種添加劑至本發明之非感光性可固 化組成物中。各種添加劑之特定實例包含如日本專利申請特許公開第2005-326453號中所述之各種添加劑。

[固態成像裝置之彩色濾光片及其製造方法]

本發明之彩色濾光片的製造方法可應用於製造用於固態成像裝置之彩色濾光片的方法。

應用彩色濾光片製造方法的用於製造本發明之固態成像裝置之彩色濾光片的方法可包含將如上所述之含有著色劑的可固化組成物塗佈於支撐物上以形成著色可固化組成物層(下文亦稱為「著色可固化組成物層形成步驟」)；經由遮罩曝光著色可固化組成物層(下文亦稱為「曝光步驟」)；以及使經曝光之著色可固化組成物層顯影以形成著色圖案(下文亦稱為「顯影步驟」)。

此外，本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片是根據製造用於固態成像裝置之彩色濾光片之方法來製造。

作為本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片的一特定態樣，舉例而言，由紅色圖案及其他著色圖案組合之多色彩色濾光片的態樣(例如至少具有紅色圖案、藍色圖案以及綠色圖案之三種或多於三種色彩的彩色濾光片)為合適的。

在下文中，用於固態成像裝置之彩色濾光片將簡稱為「彩色濾光片」。

<著色可固化組成物層形成步驟>

在著色可固化組成物層形成步驟中，將含有著色劑之可固化組成物塗佈於支撐物上以形成著色可固化組成物 層。

可用於所述步驟之支撐物之實例包含用於固態成像裝置之基板，其中在基板(例如矽基板)上提供成像裝置(光偵測器)，諸如電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。

本發明之著色圖案可在固態成像裝置之基板的成像裝置形成側(正面)或成像裝置非形成側(背面)形成。

可在固態成像裝置之基板上的各成像裝置之間或在固態成像裝置之基板的背面提供光屏蔽膜。

若需要，出於改良對上層之黏著性之目的，可在支撐物上提供底塗層(primer layer)，從而防止物質擴散或使基板表面變平坦。

作為將含有著色劑之可固化組成物塗佈於支撐物上之方法，可應用各種塗佈方法，諸如隙縫塗佈法(slit coating)、噴墨法(inkjet method)、旋塗法(rotary coating)、鑄塗法(cast coating)、滾塗法(roll coating)以及網印法(screen printing method)。

著色可固化組成物層之厚度較佳為0.1微米至10微米，更佳為0.2微米至5微米且再更佳為0.2微米至3微米。

塗佈於支撐物上之著色可固化組成物層的乾燥(預烘烤)可藉由使用熱板、烘箱及其類似物在50℃至140℃之溫度下進行10秒至300秒。

<曝光步驟>

在曝光步驟中，使用曝光設備(諸如步進器)經由具有預定遮罩圖案之遮罩對著色可固化組成物層形成步驟中形成的著色可固化組成物層進行圖案曝光。

作為可用於曝光之放射線(光)，詳言之，可較佳使用紫外線，諸如g射線及i射線(尤其i射線)。照射劑量(曝光量)較佳為30毫焦/平方公分至1,500毫焦/平方公分，更佳為50毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分且最佳為80毫焦/平方公分至500毫焦/平方公分。

<顯影步驟>

隨後，藉由進行鹼性顯影處理，使曝光步驟中著色可固化組成物層之未曝光部分溶離於鹼性水溶液中，且僅保留光固化部分。

作為顯影溶液，不損壞成像裝置或基板電路之有機鹼性顯影溶液為較佳的。顯影溫度通常為20℃至30℃，且顯影時間為20秒至90秒。為進一步移除殘餘物，近來在一些情況下進行顯影120秒至180秒。此外，為進一步增強殘餘物移除特性，每60秒噴灑顯影溶液以提供新鮮顯影溶液，且此步驟在一些情況下重複若干次。

用作顯影溶液之鹼性試劑的實例包含氨水及有機鹼性化合物，諸如乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、哌啶以及1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一碳烯。藉由用純水稀釋所述鹼性試劑以便具有0.001質量%至10質量%及較佳0.01質量%至1質量%之濃度而製備的鹼性水溶液較佳用作顯影溶液。

此外，可使用無機鹼性化合物作為顯影溶液。無機鹼性化合物之實例較佳包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉以及偏矽酸鈉。

此外，當使用由所述鹼性水溶液組成之顯影溶液時，顯影溶液通常在顯影後用純水沖洗。

接著，在乾燥後，較佳進行熱處理(後烘烤)。在形成多色圖案時，對於每一色彩依次重複上述步驟來獲得固化膜。可以此方式獲得彩色濾光片。

後烘烤為顯影後之熱處理以便使固化完全。熱固化處理通常在100℃至240℃且較佳200℃至240℃下進行。

此後烘烤處理可藉由使用加熱工具(諸如熱板、對流烘箱(熱空氣循環烘箱)以及高頻加熱器)在上述條件下對顯影後之塗膜連續或分批進行。

除上述步驟之外，必要時，本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片的製造方法可包含用於固態成像裝置之彩色濾光片的製造方法中的任何已知步驟。舉例而言，在如上所述之可固化組成物層形成步驟、曝光步驟以及顯影步驟後，必要時，本發明之方法可包含藉由加熱及/或曝光使所形成之著色圖案固化的固化步驟。

此外，當使用本發明之著色可固化組成物時，可能發生例如塗佈機放料單元之噴嘴或管道堵塞，或著色可固化組成物或顏料黏著、沈降或乾燥於塗佈機中之污染。因此，為有效清潔由本發明之著色可固化組成物所引起之污染，本發明之如上所述之溶劑可較佳用作清潔液。另外，如日 本專利申請特許公開第H7-128867號、第H7-146562號、第H8-278637號、第2000-273370號、第2006-85140號、第2006-291191號、第2007-2101號、第2007-2102號以及第2007-281523號及其類似物中所述之清潔液可適用於洗去本發明之著色可固化組成物。

其中，烷二醇單烷基醚羧酸酯及烷二醇單烷基醚為較佳的。

這些溶劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之混合物形式使用。當使用兩種或多於兩種溶劑之混合物時，具有羥基之溶劑與不具有羥基之溶劑之混合物較佳。具有羥基之溶劑與不具有羥基之溶劑的質量比為1/99至99/1，較佳為10/90至90/10，且更佳為20/80至80/20。丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與丙二醇單甲醚(PGME)之混合溶劑(比率為60/40)尤其較佳。另外，為增強清潔液對污染物之滲透性，本發明之如上所述之界面活性劑可添加至清潔液中。

因為本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片是由用於固態成像裝置之彩色濾光片的製造方法(其應用本發明之彩色濾光片的製造方法)製造，所以彩色濾光片具有像素圖案高維精度及較小基板損壞。

本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片可適用於諸如CCD及CMOS之固態成像裝置，且尤其適用於具有超過1百萬像素之高解析度CCD或CMOS。本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片可用作安置於組成CCD及 CMOS之各像素之光接收單元與用於聚光之微透鏡之間的彩色濾光片。

用於固態成像裝置之彩色濾光片中著色圖案(著色像素)之膜厚度較佳為2.0微米或小於2.0微米且更佳為1.0微米或小於1.0微米。

此外，著色圖案(著色像素)之尺寸(圖案寬度)較佳為2.5微米或小於2.5微米，更佳為2.0微米或小於2.0微米且尤其較佳為1.7微米或小於1.7微米。

[固態成像裝置]

本發明之固態成像裝置具有如上所述之本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片。本發明之固態成像裝置的構造不受特別限制，只要所述構造為裝備有本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片的構造及充當固態成像裝置之構造即可。其實例包含以下構造。

存在一種例示性構造，其包含：在支撐物上提供由多晶矽及其類似物製成之多個光電二極體及轉移電極，其組成固態成像裝置(諸如CCD影像感測器及CMOS影像感測器)之光接收區；在上述光電二極體及上述轉移電極上提供由鎢及其類似物製成之光屏蔽膜，其僅對光電二極體的光接收單元具有開口；在光屏蔽膜上提供為覆蓋整個光屏蔽膜及光電二極體光接收單元所形成的由氮化矽及其類似物製成之裝置保護膜；以及在上述裝置保護膜上提供本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片。

此外，所述構造可在上述裝置保護層之上及在彩色濾 光片(在靠近支撐物之側)之下具有聚光單元(諸如微透鏡，與上述相同)，或所述構造可在彩色濾光片上具有聚光單元。

實例

在下文中，將參照實例特定描述本發明，但本發明在不悖離主要意圖的情況下不限於所述實例。同時，除非特別規定，否則「份」及「%」是以質量計。同時，除非另外規定，否則當使用市售處理液在各步驟中進行處理時，各處理是按照由製造者指定之方法來執行。

(實例1) -製備可固化組成物- <綠色(GREEN)熱可固化組成物之組成>

顏料分散液 52.9公克

混合具有以下組成之混合溶液且使用具有0.3毫米直徑的氧化鋯珠粒用珠磨機(配備真空機構之高壓分散器，NANO-3000-10(由日本碧公司(Nihon B.E.E.Co.,Ltd.)製造))分散，以製備顏料分散液。

綠色顏料(PG 36/PG 7/PY 139=80/20/30(質量比))/分散劑/分散樹脂[由畢克化學公司(BYK Chemie)製造之BYK-2001/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物(莫耳比：70/30，Mw：30,000)]，分散劑/分散樹脂之比率(質量比)=4/21

固體含量：25.5質量%，顏料質量：15.3質量%

熱可固化樹脂 1.2公克

(經內酯改質之環氧樹脂EHPE-3150，由大賽璐化學工業株式會社(Daicel Chemical Industries,Ltd.)製造)

甲基鄰苯二甲酸酐 0.3公克

界面活性劑 0.003公克

(氟類界面活性劑F-781，由DIC株式會社(DIC Corporation)製造)

丙二醇單甲醚乙酸酯 45.6公克

(PGMEA，所添加之溶劑)

-第一步驟-

將上述獲得的綠色熱可固化組成物塗佈於矽基板上。假定矽基板充當CMOS感測器之支撐物。塗佈綠色熱可固化組成物以便在乾燥及後烘烤後具有0.50微米之厚度，在220℃下乾燥及後烘烤5分鐘，以形成綠色膜層。

-第二步驟-

隨後，藉由旋塗機塗佈正型光阻(Fhi622BC，由富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronics Materials Co.,Ltd.)製造)，且在90℃下經受預烘烤處理1分鐘，以形成具有0.8微米膜厚度之光阻層。光阻層以方格圖案排列以便獲得1.0平方微米之拜耳排列(Bayer arrangement)。

接著，使所形成之光阻層藉由使用i射線步進器(FPA3000i5，由佳能株式會社(Canon.Inc.)製造)以300毫焦/平方公分之曝光劑量進行圖案曝光，且在110℃之光阻層或環境溫度下經受熱處理(PEB處理)1分鐘。此後，用顯影溶液FHD-5(氫氧化四甲銨(TMAH)：2.38質量%， 由富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronics Materials Co.,Ltd.)製造)進行覆液式顯影1分鐘，隨後用純水沖洗。再在110℃下進行後烘烤處理1分鐘，形成光阻遮罩。以方格圖案形成光阻遮罩，以便具有1.03微米之光阻遮罩寬度(正方形圖案一側之長度)。

-第三步驟-

在以下條件下進行乾式蝕刻處理來加工綠色膜層形成拜耳(BAYER)圖案。

<蝕刻條件> 第一蝕刻條件

．蝕刻設備：U-621(由日立高新技術公司(Hitachi High-Technologies Corporation)製造)

．氣體流量：Ar/CF₄/O₂=800/200/50毫升/分鐘

．偏壓：RF功率：800瓦， 天線偏壓：100瓦，以及 晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：2.0帕

此處，壓力指腔室內部壓力。在下文中，壓力與上文壓力相同。

．蝕刻時間：60秒(綠色膜層蝕刻量：0.450微米)

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

-第四步驟-

在以下條件下，藉由使用光阻層作為蝕刻遮罩來進行剝離處理。

<剝離條件>

．基板溫度：50℃

．剝離溶液：MS230C(由富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronics Materials Co.,Ltd.)製造)

．剝離時間：120秒(覆液式處理)

．沖洗：用純水沖洗60秒，使用噴嘴噴灑(0.2帕)

．旋轉乾燥：2,000轉/分鐘，30秒

隨後，藉由使用熱板在120℃下進行脫水處理2分鐘，且完成第一圖案的形成。因此，方格圖案(第一有機圖案)是由綠色熱可固化組成物形成。著色層之圖案尺寸(方格圖案一側的長度)為0.99微米。此外，在剝離光阻後，未觀察到圖案粗糙、由蝕刻所引起之凹痕及其類似情形，且因此形狀良好。下層之矽基板損壞(刮削量)為0.010微米。

實例1以及其他實例與比較實例中各蝕刻製程之條件及剝離光阻後之評估結果展示於下表1中。

(實例2)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/2/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.19%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：17秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例3)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/10/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.966%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例4)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：8.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例5)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦， 天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：6.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例6)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：1.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例7)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：0.5帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(實例8)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/C₄F₆/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：15秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(比較實例1)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.48%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：10.0帕

．蝕刻時間：16秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

在剝離光阻後，評估圖案形狀。因此，方格圖案(第一有機圖案)是由綠色熱可固化組成物形成。著色層之圖案線寬度變化差值為0.20微米或大於0.20微米。下層之矽基板損壞(刮削量)為0.017微米。

(比較實例2)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第二蝕刻條件

．氣體流量：Ar/N₂/CF₄/O₂=500/500/15/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：1.44%)

．偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：16秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

(比較實例3)

改變第二蝕刻條件，且用與實例1相同之方式評估圖案化效能。

第三蝕刻條件

氣體流量：Ar/CF₄/O₂=500/5/25毫升/分鐘

(鹵素化合物氣體之比率：0.94%)

偏壓：RF功率：800瓦，天線偏壓：100瓦，以及晶圓偏壓：600瓦

．電極高度：68毫米

．壓力：4.0帕

．蝕刻時間：18秒(0.050微米綠色膜層蝕刻量+10%之過度蝕刻率)

如下所示，各乾式蝕刻步驟之條件及各評估結果概括於表1中。

另外，使用掃描電子顯微鏡S4800(SEM，由日立高新技術公司(Hitachi High-Technologies Corporation)製造)觀察截面來進行各評估。在表1中，由蝕刻所引起之下層損壞及圖案寬度變化差值的評估準則如下。

由蝕刻所引起之下層損壞：0.050微米或大於0.050微米 不良(C)

小於0.050微米至0.030微米 實際上允許(B)

小於0.030微米至0.010微米 良好(A)

小於0.010微米 極好(AA)

圖案寬度變化差值：0.020微米或大於0.020微米 不良(C)

小於0.20微米至0.15微米 實際上允許(B)

小於0.15微米至0.05微米 良好(A)

小於0.05微米極好(AA)

另外，下層損壞及圖案寬度變化差值為包含8吋晶圓中心及上部與下部(距邊緣15毫米)之三個點的平均值。

如表1所示之結果明顯可見，應瞭解比較實例1中圖案寬度變化差值較大，其中第二乾式蝕刻步驟中之壓力超過8.0帕。應瞭解比較實例2中下層矽基板損壞較大，其中在第二乾式蝕刻步驟中，鹵素化合物氣體之流量為總氣體流量之1.0%或大於1.0%。應瞭解比較實例3中圖案寬度變化差值較大，其中在第二乾式蝕刻步驟中未使用第三氣體。

同時，應瞭解實例1至實例8中之基板損壞及圖案寬度變化差值均較小，其中第二乾式蝕刻步驟中與氧氣之氣體流量比率與第一蝕刻步驟中之氣體流量比率相比是減少的，且鹵素化合物氣體之流量小於總氣體流量之1.0%。

[製備彩色濾光片陣列]

在下文中，將參照本發明之實例說明製備彩色濾光片陣列之實例。

在如上所述之實例1之加工後，連續進行第二層後之形成。

(在第二層後之形成)

在如上所述形成拜耳圖案之矽基板上，藉由光微影形成第二彩色濾光層及第三彩色濾光層。

-製備第二層及第三層之感光性組成物- (第二層之紅色(RED)組成物)

．顏料分散液(由東洋油墨株式會社(Toyo Ink Co.,Ltd.)製造) 59.9公克

紅色顏料(PR 254/PY 139=100/35(質量比))/分散 劑/分散樹脂[由畢克化學公司(BYK Chemie)製造之BYK-2001/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物(莫耳比：70/30，Mw：30,000)]，分散劑/分散樹脂之比率(質量比)=4/21

固體含量：19.6質量%，顏料質量：12.0質量%

．感光性起始劑 0.49公克

(豔佳固OXE 01，由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)

．單體1 2.74公克

(DPHA，由日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製造)

．單體2 0.68公克

(RP1040，由日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製造)

．含有顯影樹脂之溶液 3.42公克

(賽克洛-P，50質量%，由大賽璐株式會社(Daicel Corporation)製造)

．界面活性劑 0.18公克

(非離子界面活性劑，派歐寧D-6315，由竹本油脂株式會社(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.)製造)

．溶劑PGMEA/EEP 12.1公克/16.5公克

(第三層之藍色(BLUE)組成物)

．顏料分散液 59.9公克

(由山陽色素株式會社(Sanyo Color Works Ltd.)製造)

藍色顏料(PB 15：6/PV 23=100/25(質量比))/分散 劑/分散樹脂[由畢克化學公司(BYK Chemie)製造之BYK-2001/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物(莫耳比：70/30，Mw：30,000)]，分散劑/分散樹脂之比率(質量比)=4/21

固體含量：19.5質量%，顏料質量：14.1質量%

．感光性起始劑 1.12公克

(豔佳固OXE 01，由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)

．單體1 3.51公克

(阿羅尼克斯(Aronix)M-305，由東亞合成株式會社(Toa Gosei Co.,Ltd.)製造)

．單體2 1.17公克

(RP1040，由日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製造)

．含有顯影樹脂之溶液1 1.14公克

(賽克洛-P，50質量%，由大賽璐株式會社(Daicel Corporation)製造)

．含有顯影樹脂之溶液2 6.16公克

(甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸羥乙酯共聚物，40質量%，溶劑：PGMEA)

．界面活性劑 0.19公克

(非離子界面活性劑，派歐寧D-6315，由竹本油脂株式會社(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.)製造)

．溶劑PGMEA/FEP 14.29公克/17.0公克

-第二層(紅色膜層)的形成-

如圖5所示，藉由旋塗將第二著色層及紅色組成物塗佈於上面形成有綠色圖案11之基板上。設定膜厚度在預烘烤後為0.6微米，作為在上面具有綠色圖案之矽基板上形成紅色圖案12之區域中的膜厚度。詳細製造條件描述如下。

-紅色膜層的形成-

．塗佈、顯影以及後烘烤設備：Clean Track ACT 8(由東京電子株式會社(Tokyo Electron Limited)製造)

．曝光設備：FPA3000i5+(由佳能株式會社(Canon Inc.)製造)

．膜厚度：0.6微米(預烘烤後)

．曝光：300毫焦，圖案尺寸1.0微米

．顯影：CD-2060(由富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronics Materials Co.,Ltd.)製造)，覆液式顯影60秒

．顯影：用純水沖洗30秒且在1000轉/分鐘下旋轉乾燥20秒

．後烘烤：220℃×5分鐘

當在圖案化後觀察時，在紅色圖案12形成區域中形成1.0微米紅色圖案12，且未觀察到剝離。另外，膜厚度為0.5微米，其與綠色圖案11之膜厚度相同。

-第三層(藍色膜層)的形成-

如圖6所示，藉由旋塗將第三著色層及藍色組成物塗佈於上面形成有綠色圖案11之基板上。設定膜厚度在預烘 烤後為0.6微米，作為在上面具有藍色圖案之矽基板上形成藍色圖案13之區域中的膜厚度。詳細製造條件描述如下。

-藍色膜層的形成-

．塗佈、顯影以及後烘烤設備：Clean Track ACT 8(由東京電子株式會社(Tokyo Electron Limited)製造)

．曝光設備：FPA3000i5+(由佳能株式會社(Canon Inc.)製造)

．膜厚度：0.6微米(預烘烤後)

．曝光：450毫焦，圖案尺寸1.0微米

．顯影：CD-2060(由富士電子材料株式會社(FUJIFILM Electronics Materials Co.,Ltd.)製造)，覆液式顯影60秒

．顯影：用純水沖洗30秒且在1000轉/分鐘下旋轉乾燥20秒

．後烘烤：220℃×5分鐘

當在圖案化後觀察時，在藍色圖案13形成區域中形成1.0微米藍色圖案13，且未觀察到剝離。另外，膜厚度為0.5微米，其與綠色圖案11之膜厚度相同。

本發明之例示性實施例不限於具有RGB三種色彩之拜耳排列的彩色濾光片陣列，而是亦可應用於具有四種或多於四種色彩(諸如RGB以及新的綠色)的彩色濾光片。

另外，本發明之乾式蝕刻條件不限於第一彩色濾光片之加工範圍，而是亦可應用於在形成第三著色圖案之情況 下的蝕刻加工，例如如日本專利申請特許公開第2009-31723號中所述。

本發明之用於固態成像裝置之彩色濾光片的製造方法及可由此獲得之彩色濾光片可應用於液晶顯示裝置及固態成像裝置，且尤其適用於具有超過一百萬像素之高解析度CCD或CMOS。可藉由本發明之彩色濾光片的製造方法獲得的彩色濾光片可用作安置於組成CMOS之各像素之光接收單元與用於聚光之微透鏡之間的彩色濾光片。

另外，根據具有綠色×2、紅色×1及藍色×1之拜耳排列的彩色濾光片陣列詳細描述實例，但不限於此。所述實例可應用於具有藍綠色(CYAN)、洋紅色(MAGENTA)、黃色(YELLOW)及綠色(GREEN)之四色彩色濾光片，及使用透明像素或半透像素的具有新排列的彩色濾光片，且可同樣獲得本發明之作用。

工業適用性

根據本發明之例示性實施例的彩色濾光片的製造方法，可在寬泛的壓力參數範圍中，在抑制側壁沈積物的同時抑制基板損壞(刮削)，且因此可減小光阻遮罩之圖案寬度與乾式蝕刻後有機膜層之圖案寬度之間的差值(圖案寬度變化差值)。

本發明之彩色濾光片可藉由上述方法獲得。因此，像素之圖案尺寸精度高且基板損壞低。

本申請案是基於2011年9月29日申請之日本專利申請案(日本專利申請案第2011-215626號)，且其內容併入 本案供參考。

1‧‧‧基板

2‧‧‧有機膜層

3‧‧‧光阻遮罩

5‧‧‧有機膜層之曝光部分

6‧‧‧移除部分

7‧‧‧區域

11‧‧‧綠色圖案

12‧‧‧紅色圖案

13‧‧‧藍色圖案

圖1為繪示於基板上具有有機膜層以及於有機膜層上形成圖案化光阻遮罩之待加工主體的示意性截面圖。

圖2為繪示第一蝕刻步驟後之層組態之示意性截面圖。

圖3為繪示第二蝕刻步驟後之層組態之示意性截面圖。

圖4為繪示移除光阻遮罩後之層組態之示意性截面圖。

圖5為形成綠色圖案及紅色圖案後之示意性俯視圖。

圖6為繪示形成綠色圖案、紅色圖案以及藍色圖案後之拜耳排列的示意性俯視圖。

1‧‧‧基板

2‧‧‧有機膜層

3‧‧‧光阻遮罩

5‧‧‧有機膜層之曝光部分

Claims (11)

1. 一種圖案形成方法，包括：在基板上形成有機膜層；在所述有機膜層上形成圖案化光阻遮罩；以及在所述有機層上進行乾式蝕刻製程以形成圖案，其中所述乾式蝕刻製程包含：(1)使用含有氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行第一乾式蝕刻以部分移除所述有機膜層，使得所述基板之表面並未曝露出，且根據所述圖案化光阻遮罩之形狀在所述有機膜層中形成移除部分；以及(2)在所述第一乾式蝕刻步驟之後，在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用第二混合氣體進行第二乾式蝕刻，使得所述有機膜層下之所述基板曝露出，所述第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與所述第一乾式蝕刻步驟中所述鹵素化合物之氣體流量比率相比較低；以及至少一類由H₂、N₂、CH₄以及CO所構成的族群中選出的第三氣體，以及所述第二乾式蝕刻中所述鹵素化合物氣體之流量小於所述第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。
2. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法，其中所述第二乾式蝕刻中所述鹵素氣體化合物之所述流量為所述第二混合氣體之所述總氣體流量之0.15%或大於0.15%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法， 其中所述第二乾式蝕刻是在0.8帕至8.0帕之壓力下進行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法，更包括在所述第二蝕刻步驟後之過度蝕刻。
5. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法，其中在所述第一乾式蝕刻及所述第二乾式蝕刻後，所述光阻遮罩之圖案寬度與所述有機膜層之圖案寬度之間的差值小於0.2微米。
6. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法，其中在所述基板之厚度方向上，對所述基板之所述表面進行0.05微米或小於0.05微米之深度的乾式蝕刻。
7. 如申請專利範圍第1項所述之圖案形成方法，更包括藉由溶解剝離剩餘之光阻遮罩。
8. 一種彩色濾光片的製造方法，包括：在基板上形成有機膜層；在所述有機膜層上形成圖案化光阻遮罩；以及在所述有機層上進行乾式蝕刻製程以形成圖案，其中所述乾式蝕刻製程包含：(1)使用含有氧氣及鹵素化合物氣體之第一混合氣體進行第一乾式蝕刻以部分移除所述有機膜層，使得所述基板之表面並未曝露出，且根據所述圖案化光阻遮罩之形狀在所述有機膜層中形成移除部分；以及(2)在所述第一乾式蝕刻步驟之後，在8.0帕或小於8.0帕之壓力下，使用第二混合氣體進行第二乾式蝕刻， 使得所述有機膜層下之所述基板曝露出，所述第二混合氣體含有：氧氣；鹵素化合物氣體，其與氧氣之氣體流量比率與所述第一乾式蝕刻步驟中所述鹵素化合物之氣體流量比率相比較低；以及至少一類由H₂、N₂、CH₄以及CO所構成的族群中選出的第三氣體，以及所述第二乾式蝕刻中所述鹵素化合物氣體之流量小於所述第二混合氣體之總氣體流量之1.0%。
9. 一種彩色濾光片的製造方法，包括：使用根據如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之圖案形成方法來形成第一著色圖案；(i)藉由填充形成有所述第一著色圖案之所述基板表面側的第一凹部來形成第n著色圖案，以形成第n著色層，其中n為2或大於2之整數；(ii)乾式蝕刻所形成之所述第n著色層及所述第一著色圖案，以形成不平坦圖案；以及(iii)藉由填充形成有所述不平坦圖案之所述基板表面側的第二凹部來形成第(n+1)著色圖案，以形成第(n+1)著色層；(iv)重複所述(i)、(ii)以及(iii)至少一次，以及(v)藉由光微影處理或平坦化處理移除未促成所述第n著色層之著色圖案形成的區域，其中所述第一凹部是在形成所述第一著色圖案時形成且所述第二凹部是在(ii)乾式蝕刻所形成之所述第n著色層及所述第一著色圖案時形成。
10. 一種彩色濾光片，由如申請專利範圍第8項所述之彩色濾光片的製造方法獲得。
11. 一種彩色濾光片，由如申請專利範圍第9項所述之彩色濾光片的製造方法獲得。