特開 2023-68321 赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、赤外光パスフィルター、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023068321

(43)【公開日】2023-05-17

(54)【発明の名称】赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、赤外光パスフィルター、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/22 20060101AFI20230510BHJP

   G03F 7/004 20060101ALI20230510BHJP

   G03F 7/027 20060101ALI20230510BHJP

   G03F 7/031 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

G02B5/22

G03F7/004 505

G03F7/004 502

G03F7/027 502

G03F7/031

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021179306

(22)【出願日】2021-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】廣田 徹也

(72)【発明者】

【氏名】前田 忠俊

【テーマコード（参考）】

2H148

2H225

【Ｆターム（参考）】

2H148CA04

2H148CA05

2H148CA09

2H148CA14

2H148CA17

2H148CA23

2H225AC33

2H225AC63

2H225AC75

2H225AD06

2H225AM22P

2H225AM23P

2H225AN22P

2H225AN29P

2H225AN39P

2H225BA09P

2H225BA16P

2H225BA35P

2H225CA15

2H225CB06

2H225CC01

2H225CC13

(57)【要約】

【課題】赤外光パスフィルターにおける断面の矩形性と、線幅の制御性とを高めることを可能とした赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、赤外光パスフィルター、赤外光パスフィルター用感光性組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法を提供する。
【解決手段】赤外光パスフィルター用感光性着色組成物は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む。重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含む。光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。光重合開始剤の質量に対する重合開始剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む感光性着色組成物であって、
前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含み、前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下であり、
前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である
赤外光パスフィルター用感光性着色組成物。

【請求項2】

前記感光性着色組成物が含む固形分の総質量に対して、前記第１（メタ）アクリレートは、０．１質量％以上２０質量％以下含まれる
請求項１に記載の赤外光パスフィルター用感光性着色組成物。

【請求項3】

前記重合性化合物は、アミノ基を含まない３官能以上の第２（メタ）アクリレートをさらに含む
請求項１または２に記載の赤外光パスフィルター用感光性着色組成物。

【請求項4】

前記光重合開始剤は、オキシムエステル系光重合開始剤を含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の赤外光パスフィルター用感光性着色組成物。

【請求項5】

着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む赤外光パスフィルターであって、
前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含み、前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下であり、
前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である
赤外光パスフィルター。

【請求項6】

着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む感光性着色組成物の製造方法であって、
前記着色剤、前記重合性化合物、前記光重合開始剤、および、前記重合禁止剤を混合することを含み、
前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含み、前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下であり、
前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である
赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載の赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法によって感光性着色組成物を準備すること、
前記感光性着色組成物を含む塗液を塗布対象に塗布することによって塗膜を形成すること、および、
前記塗膜を硬化させること、を含む
赤外光パスフィルターの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、赤外光パスフィルター、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＭＯＳイメージセンサーおよびＣＣＤイメージセンサーなどの固体撮像素子は、光の強度を電気信号に変換する光電変換素子を備えている。固体撮像素子は、複数の光電変換素子に加えて、各色用の光電変換素子上に位置するカラーフィルターと、赤外光用の光電変換素子上に位置する赤外線パスフィルターとを備えている。

【0003】

赤外光パスフィルターは、赤外光用の光電変換素子が検出し得る可視光を遮蔽し、これによって、赤外光用の光電変換素子による赤外光の検出精度を高める。赤外光パスフィルターは着色剤を含んでいる。赤外光パスフィルターが含む着色剤は、例えば、ビスベンゾフラノン系顔料、アゾメチン系顔料、ペリレン系顔料、アゾ系染料などである（例えば、特許文献１，２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１７７２７３号公報

【特許文献2】特開２０１８－１１９０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、固体撮像素子は、各色用の光電変換素子と赤外光用の光電変換素子とを含む繰り返し単位を複数備えている。光電変換素子の繰り返し単位では、固体撮像素子に対する光の入射側から見て、赤外光用の光電変換素子が、各色用の光電変換素子と隣り合っている。これにより、固体撮像素子が備えるフィルターの繰り返し単位も、各色用のフィルターと赤外光パスフィルターとを含み、かつ、固体撮像素子に対する光の入射側から見て、赤外光パスフィルターは、各色用フィルターと隣り合っている。

【0006】

各色用のフィルターと赤外光パスフィルターとの間において混色が生じることを抑える観点から、赤外光パスフィルターが広がる平面と直交する断面には、高い矩形性を有することが求められる。また、赤外光パスフィルターが各色用フィルターに干渉すること、および、赤外光パスフィルターを透過する可視光の光量が減ることを抑える観点では、赤外光パスフィルターが広がる平面と対向する視点から見た線幅にも、高い精度が求められる。

【0007】

赤外光パスフィルターは、感光性着色組成物を含む塗液から形成された塗膜に対するフォトリソグラフィー法を用いて形成される。そのため、赤外光パスフィルター用の感光性組成物には、フォトリソグラフィー法を用いて赤外光パスフィルターが形成された場合に、赤外光パスフィルターの断面における高い矩形性と、線幅における高い制御性とを実現できることが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための赤外光パスフィルター用感光性着色組成物は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む。前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含む。前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。
上記課題を解決するための赤外光パスフィルターは、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む。前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含み、前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。

【0009】

上記課題を解決するための赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む赤外光パスフィルター用感光性着色組成物を製造する方法である。当該製造方法は、前記着色剤、前記重合性化合物、前記光重合開始剤、および、前記重合禁止剤を混合することを含む。前記重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含む。前記光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。前記光重合開始剤の質量に対する前記重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。

【0010】

光重合開始剤および重合性化合物を含む着色性組成物をフォトリソグラフィー法によってパターニングする際には、大気中および露光装置内に存在する酸素によって、重合性化合物の重合反応が阻害される。酸素による重合反応の阻害は、相対的に酸素が多く存在する塗膜の表面近傍で生じやすく、これによって、着色性組成物を含む塗膜の硬化不良、および、赤外光パスフィルターの断面における矩形性の低下が生じる。

【0011】

こうした課題は、感光性着色組成物における光重合開始剤の添加量を増やすことのみによっては解決されない。また、光重合開始剤の添加量を増やした場合には、露光に対する感光性着色組成物の感度が過剰に高くなり、これによって、赤外光カットフィルターの線幅における制御が困難になる。また、赤外光パスフィルターの線幅における制御性を高めるために、光重合開始剤と重合禁止剤との比を調整することが有用である一方で、赤外光パスフィルターの断面における矩形性と、線幅の制御性との両立には至らない。

【0012】

アミノ基を含む化合物は、重合反応を阻害する酸素を補足する作用を有する。感光性着色組成物が第１（メタ）アクリレートを含むことによって、重合反応の阻害を抑えることができる。さらに、重合性化合物がアミノ基を含む２官能以上の（メタ）アクリレートを含むことにより、（メタ）アクリレートが１官能である場合に比べて、重合反応を促進させることができる。これによって、感光性着色性組成物を含む塗膜の硬化が進み、結果として、赤外光パスフィルターの断面における矩形性が高められる。

【0013】

このように、上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、当該感光性着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターによれば、以下の条件を満たすことにより、赤外光パスフィルターの断面における矩形性と、赤外光パスフィルターの線幅における制御性とを高めることが可能である。

【0014】

（条件１）光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。
（条件２）光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。

【0015】

上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物において、前記感光性着色組成物が含む固形分の総質量に対して、前記第１（メタ）アクリレートは、０．１質量％以上２０質量％以下含まれてもよい。

【0016】

上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物によれば、第１（メタ）アクリレートの含有量が０．１質量％以上であることによって、重合反応が促進され、これによって赤外光パスフィルターの断面における矩形性を高めることができる。第１（メタ）アクリレートの含有量が２０質量％以下であることによって、感光性着色組成物における着色剤の密度における低下が抑えられ、これによって、赤外光パスフィルターの分光特性が悪化することが抑えられる。

【0017】

上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物において、前記重合性化合物は、アミノ基を含まない３官能以上の第２（メタ）アクリレートをさらに含んでもよい。この赤外光パスフィルターによれば、重合性化合物が第２（メタ）アクリレートを含むことによって、露光時における感光性着色組成物の感度を高めることができる。

【0018】

上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物において、前記光重合開始剤は、オキシムエステル系光重合開始剤を含んでもよい。この赤外光パスフィルター用感光性組成物によれば、オキシムエステル系光重合開始剤の露光光に対する感度が高く、これによって、感光性着色組成物における光重合開始剤の含有率を低減することができる。

【0019】

上記課題を解決するための赤外光パスフィルターの製造方法は、上記赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法によって感光性着色組成物を準備すること、前記感光性着色組成物を含む塗液を塗布対象に塗布することによって塗膜を形成すること、および、前記塗膜を硬化させること、を含む。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、赤外光パスフィルターの断面における矩形性と、赤外光パスフィルターの線幅における制御性とを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態の固体撮像素子における構造を示す分解斜視図である。

【図2】赤外光パスフィルターの構造を示す断面図である。

【図3】画素サイズが１．４μｍである場合における差分値と第１比率との関係を示すグラフである。

【図4】画素サイズが１．４μｍである場合における矩形度と第１比率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１から図４を参照して、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物、赤外光パスフィルター、赤外光パスフィルター用着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法における一実施形態を説明する。なお、本実施形態において、赤外光は、０．７μｍ以上１ｍｍ以下の範囲に含まれる波長を有した光であり、近赤外光は、赤外光のなかで特に７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長を有した光である。また、可視光は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長を有した光であり、紫外線は、２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の波長を有した光である。

【0023】

なお、本開示における赤外光パスフィルターは、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が３０％以下であり、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が７５％以上であるフィルターを意味する。

【0024】

また、本実施形態において、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートの少なくとも一方を意味する。また、本実施形態において、Ｃ．Ｉ．はカラーインデックスを意味する。

【0025】

［固体撮像素子］
図１を参照して、固体撮像素子を説明する。図１は、固体撮像素子の一部における各層を分離して示す概略構成図である。

【0026】

図１が示すように、固体撮像素子１０は、固体撮像素子用フィルター１０Ｆ、および、複数の光電変換素子１１を備える。複数の光電変換素子１１は、赤色用光電変換素子１１Ｒ、緑色用光電変換素子１１Ｇ、青色用光電変換素子１１Ｂ、および、赤外光用光電変換素子１１Ｐを備える。各色用の光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、その光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対応付けられた特定の波長を有する可視光の強度を測定する。各赤外光用光電変換素子１１Ｐは、赤外光の強度を測定する。

【0027】

固体撮像素子１０は、複数の赤色用光電変換素子１１Ｒ、複数の緑色用光電変換素子１１Ｇ、複数の青色用光電変換素子１１Ｂ、および、複数の赤外光用光電変換素子１１Ｐを備える。なお、図１では、図示の便宜上、固体撮像素子１０における光電変換素子１１の繰り返し単位が示されている。

【0028】

固体撮像素子用フィルター１０Ｆは、複数の可視光用フィルター、赤外光パスフィルター１２Ｐ、赤外光カットフィルター１３、複数の可視光用マイクロレンズ、および、赤外光用マイクロレンズ１５Ｐを備える。

【0029】

可視光用カラーフィルターは、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および、青色用フィルター１２Ｂから構成される。赤色用フィルター１２Ｒは、赤色用光電変換素子１１Ｒに対して光の入射側に位置する。緑色用フィルター１２Ｇは、緑色用光電変換素子１１Ｇに対して光の入射側に位置する。青色用フィルター１２Ｂは、青色用光電変換素子１１Ｂに対して光の入射側に位置する。

【0030】

なお、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、図１が示すように、光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ上に直接形成されてもよいし、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂと光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂとの間に平坦化層が位置してもよい。これにより、光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの密着性を高めることが可能である。

【0031】

赤外光パスフィルター１２Ｐは、赤外光用光電変換素子１１Ｐに対して光の入射側に位置する。赤外光パスフィルター１２Ｐは、赤外光用光電変換素子１１Ｐが検出し得る可視光を赤外光用光電変換素子１１Ｐに対して遮蔽する。これによって、赤外光用光電変換素子１１Ｐによる赤外光の検出精度が高められる。赤外光用光電変換素子１１Ｐが検出し得る赤外光は、例えば近赤外光である。

【0032】

赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さは、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの厚さよりも厚くてもよい。この場合には、赤外光パスフィルター１２Ｐにおいて可視光の非透過性を高めることができる。

【0033】

赤外光カットフィルター１３は、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対して光の入射側に位置する。赤外光カットフィルター１３は、貫通孔１３Ｈを備える。赤外光カットフィルター１３が広がる平面と対向する視点から見て、貫通孔１３Ｈが区画する領域内には、赤外光パスフィルター１２Ｐが位置する。一方で、赤外光カットフィルター１３が広がる平面と対向する視点から見て、赤外光カットフィルター１３は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および、青色用フィルター１２Ｂ上に位置する。

【0034】

赤外光カットフィルター１３は、赤外光吸収色素を含む。赤外光吸収色素は、近赤外光に含まれるいずれかの波長において、赤外光の吸収率における最大値を有する。そのため、赤外光カットフィルター１３によれば、赤外光カットフィルター１３を通過する近赤外光を確実に吸収することが可能である。これにより、各色用の光電変換素子１１で検出され得る近赤外光が、赤外光カットフィルター１３によって十分にカットされる。赤外光カットフィルター１３は、例えば、３００ｎｍ以上３μｍ以下の厚さを有することが可能である。

【0035】

上述したマイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐの下地が段差を有する場合には、マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐの加工における精度が低下し得る。各マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐの下地での平坦性が高められる観点から、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの厚さと、赤外光カットフィルター１３の厚さとの合計が、赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さとほぼ等しいことが好ましい。

【0036】

なお、赤外光カットフィルター１３は貫通孔１３Ｈを備えていなくてもよい。すなわち、赤外光カットフィルター１３は、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに加えて、赤外光パスフィルター１２Ｐに対して光の入射側に位置してもよい。この場合には、赤外光カットフィルター１３が各フィルターに対して遮断する赤外光の波長域が第１波長域であり、赤外光パスフィルター１２Ｐを介して赤外光用光電変換素子１１Ｐによって検出される赤外光の波長域が第２波長域であればよい。例えば、第１波長域が７００ｎｍ以上９００ｎｍ未満の範囲であり、かつ、第２波長域が９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲であってよい。これにより、赤外光用光電変換素子１１Ｐは、近赤外光を効率的に検出することができる。

【0037】

バリア層１４は、赤外光カットフィルター１３の酸化源の透過を抑制する。酸化源は、酸素および水などである。バリア層１４が有する酸素透過率は、例えば、５．０ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが好ましい。酸素透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２６：２００６に準拠した値である。酸素透過率が５．０ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／ａｔｍ以下に定められるから、バリア層１４によって赤外光カットフィルター１３に酸化源が到達することが抑制されるため、赤外光カットフィルター１３が酸化源によって酸化されにくくなる。そのため、赤外光カットフィルター１３の耐光性が向上可能である。

【0038】

バリア層１４を形成する材料は、無機化合物である。バリア層１４を形成する材料は、珪素化合物であることが好ましい。バリア層１４を形成する材料は、例えば、窒化珪素、酸化珪素、および、酸窒化珪素からなる群から選択される少なくとも１つであってよい。

【0039】

マイクロレンズは、赤色用マイクロレンズ１５Ｒ、緑色用マイクロレンズ１５Ｇ、青色用マイクロレンズ１５Ｂ、および、赤外光用マイクロレンズ１５Ｐから構成される。赤色用マイクロレンズ１５Ｒは、赤色用フィルター１２Ｒに対して光の入射側に位置する。緑色用マイクロレンズ１５Ｇは、緑色用フィルター１２Ｇに対して光の入射側に位置する。青色用マイクロレンズ１５Ｂは、青色用フィルター１２Ｂに対して光の入射側に位置する。赤外光用マイクロレンズ１５Ｐは、赤外光パスフィルター１２Ｐに対して光の入射側に位置する。

【0040】

各マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐは、外表面である入射面１５Ｓを備える。各マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐは、入射面１５Ｓに入る光を各光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｐに向けて集めるための屈折率差を外気との間において有する。各マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐは、透明樹脂を含む。

【0041】

［固体撮像素子用フィルターの製造方法］
固体撮像素子用フィルターの製造方法では、まず、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが形成される。各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ用の感光性着色組成物を含む塗膜の形成、および、フォトリソグラフィー法を用いた塗膜のパターニングによって形成される。例えば、赤色用感光性組成物を含む塗膜は、赤色用感光性組成物を含む塗液の塗布、および、塗膜の乾燥によって形成される。赤色用フィルター１２Ｒは、赤色用感光性組成物を含む塗膜に対し、赤色用フィルター１２Ｒに相当する領域に対する露光、および、現像を経て形成される。なお、緑色用フィルター１２Ｇ、および、青色用フィルター１２Ｂも赤色用フィルター１２Ｒと同様の方法によって形成される。

【0042】

赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および、青色用フィルター１２Ｂの感光性着色組成物に含有される着色剤は、有機顔料または無機顔料であってよい。有機顔料および無機顔料は、単独で用いられてもよいし、有機顔料および無機顔料の２種以上が混合されてもよい。着色剤として用いられる顔料は、発色性が高く、かつ、耐熱性が高い、特に耐熱分解性が高いことが好ましいから、有機顔料であることが好ましい。

【0043】

有機顔料は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、キノフタロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料などであってよい。

【0044】

赤色用フィルター１２Ｒの感光性着色組成物に用いられる着色剤は、赤色顔料であってよい。赤色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３などであってよい。

【0045】

なお、感光性着色組成物は、必要に応じて調色用の顔料を含んでもよい。調色用の顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４などであってよい。

【0046】

緑色用フィルター１２Ｇの感光性着色組成物に用いられる着色剤は、緑色顔料であってよい。緑色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８、５９などであってよい。感光性着色組成物は、必要に応じ調色用の顔料を含んでもよい。調色用の顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４などであってよい。

【0047】

青色用フィルター１２Ｂの感光性着色組成物に用いられる着色剤は、青色顔料であってよい。青色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８１などであってよい。青色顔料は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６であることが好ましい。

【0048】

赤外光パスフィルター１２Ｐの製造方法は、感光性着色組成物を準備すること、塗膜を形成すること、および、塗膜を硬化させることを含む。感光性着色組成物を準備することは、後述する赤外光パスフィルター用感光性着色組成物の製造方法によって感光性着色組成物を準備する。塗膜を形成することは、感光性着色組成物を含む塗液を塗布対象に塗布することによって塗膜を形成する。

【0049】

詳細には、上述した赤色用フィルター１２Ｒと同様に、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物を含む塗膜の形成、および、フォトリソグラフィー法を用いた塗膜のパターニングによって形成される。塗膜は、赤外光パスフィルター用感光性組成物を含む塗液の塗布、および、塗液の乾燥によって形成される。赤外光パスフィルター１２Ｐは、塗膜に対して赤外光パスフィルター１２Ｐに相当する領域に対する露光、および、現像を経て形成される。なお、塗膜の露光には、紫外線、例えば３６５ｎｍの波長を有した光が用いられる。

【0050】

赤外光カットフィルター１３は、塗布法などの液相成膜法を用いた成膜によって形成される。赤外光カットフィルター１３は、赤外光吸収色素と透明樹脂とを含む組成物から形成される。赤外光吸収色素は、例えば、アントラキノン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ジチオール系色素、ジイモニウム系色素、スクアリリウム系色素、クロコニウム系色素であってよい。透明樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ノルボルネン系樹脂であってよい。

【0051】

なお、各色用の感光性着色組成物、赤外光カットフィルター１３用の組成物は、バインダー樹脂、光重合開始剤、重合禁止剤、重合性化合物、有機溶剤、および、レベリング剤などをさらに含んでよい。

【0052】

また、フォトリソグラフィー法によって塗膜のパターニングを行う際には、ステッパーなどの露光装置と、所定のパターンを有するフォトマスクを用いることが好ましい。フォトマスクを介して塗膜を露光した後に、現像液を用いて塗膜における未露光部を露光部から除くことによって、塗膜をパターニングすることができる。現像液は、アルカリ性を呈することが好ましい。アルカリ性の現像液は、無機アルカリ現像液または有機アルカリ現像液であってよい。無機アルカリ現像液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどであってよい。有機アルカリ現像液は、例えばテトラヒドロキシアンモニウムなどであってよい。また、塗膜に対する現像液の濡れ性を高める観点では、現像液は、界面活性剤を含むことが好ましい。

【0053】

バリア層１４は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法などの気相成膜法、あるいは、塗布法などの液相成膜法を用いた成膜によって形成される。酸化珪素から形成されるバリア層１４は、例えば、赤外光カットフィルター１３が形成された基板に対し、酸化珪素からなるターゲットを用いたスパッタリングによる成膜を経て形成される。酸化珪素から形成されるバリア層１４は、例えば、赤外光カットフィルター１３が形成された基板に対し、シランと酸素とを用いたＣＶＤによる成膜を経て形成される。酸化珪素から形成されるバリア層１４は、例えば、ポリシラザンを含む塗液の塗布、改質、および、塗膜の乾燥によって形成される。バリア層１４の層構造は、単一の化合物からなる単層構造でもよいし、単一の化合物からなる層の積層構造であってもよいし、相互に異なる化合物からなる層の積層構造であってもよい。

【0054】

各マイクロレンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ，１５Ｐは、透明樹脂を含む塗膜の形成、フォトリソグラフィー法を用いた塗膜のパターニング、および、熱処理によるリフローによって形成される。透明樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、および、ノルボルネン系樹脂などである。

【0055】

［赤外光パスフィルター］
図２は、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面構造を示している。
図２が示すように、赤外光パスフィルター１２Ｐの高さＨにおいて、赤外光パスフィルター１２Ｐが形成された基板Ｓｔの表面から赤外光パスフィルター１２Ｐの高さＨに対する５０％の位置が、第１高さ０．５Ｈである。赤外光パスフィルター１２Ｐの高さＨにおいて、基板Ｓｔの表面から赤外光パスフィルター１２Ｐの高さＨに対する９０％の位置が、第２高さ０．９Ｈである。第１高さ０．５Ｈにおける赤外光パスフィルター１２Ｐの幅が、第１幅Ｓである。第２高さ０．９Ｈにおける赤外光パスフィルター１２Ｐの幅が、第２幅Ｔである。

【0056】

第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比（Ｔ／Ｓ）は、０．７５以上であることが好ましい。第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比が０．７５以上であることによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性が向上し、これによって赤外光パスフィルター１２Ｐの感度が高まる。第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比は、１．０以下であることが好ましい。第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比が１．０以下であることによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面が錐台状を有することが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの密着性が低下することが抑えられる。

【0057】

赤外光パスフィルター１２Ｐは、２層以上の着色層を備えてもよい。赤外光パスフィルター１２Ｐが２層以上の着色層を備えることによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの総厚が同一である前提では、１層当たりの厚さを薄くすることが可能であるから、着色の密着性を高めることが可能である。着色層の数は、例えば２層以上６層以下であってよく、２層以上４層以下であることが好ましい。

【0058】

赤外光パスフィルター１２Ｐが２層以上の着色層を備える場合には、全ての着色層が同一の組成を有した感光性着色組成物から形成されてもよい。あるいは、２層以上の着色層には、第１の組成を有した感光性着色組成物から形成された第１層と、第２の組成を有した感光性着色組成物から形成された第２層とが含まれてもよい。第２の組成は、第１の組成とは異なる。赤外光パスフィルター１２Ｐは、着色層間に位置する平坦化層を有してもよい。平坦化層は、着色剤を含まない。

【0059】

赤外光パスフィルター１２Ｐの総厚、すなわち高さＨは、０．３μｍ以上５μｍ以下であってよく、０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。赤外光パスフィルター１２Ｐは、基板Ｓｔの表面と対向する視点から見て、例えば正方形状を有している。基板Ｓｔの表面と対向する視点から見て、赤外光パスフィルター１２Ｐにおける一辺の長さ、すなわち赤外光パスフィルター１２Ｐの画素サイズは、０．７μｍ以上２０μｍ以下であってよく、０．９μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。

【0060】

［赤外光パスフィルター用感光性着色組成物］
赤外光パスフィルター用感光性着色組成物（以下、感光性着色組成物とも称する）は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含んでいる。重合性化合物は、アミノ基を含む３官能以上の第１（メタ）アクリレートを含んでいる。光重合開始剤の質量に対する前記第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。光重合開始剤の質量に対する重合開始剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。なお、感光性着色組成物は、バインダー樹脂を含んでもよい。以下、感光性着色組成物について詳しく説明する。

【0061】

着色剤は、黒色を呈する着色剤であってよい。黒色を呈する着色剤は、単独で黒色を呈する着色剤であってよい。あるいは、着色剤は、緑、青、赤、黄、紫、マゼンタ、シアン、オレンジなどを呈する着色剤を２種以上含んでよい。また、着色剤は、赤外光吸収色素を含んでもよい。着色剤が１種のみである場合であっても、着色剤が２種以上の着色剤を含む場合であっても、感光性着色組成物から形成された赤外光パスフィルターにおいて、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が３０％以下であり、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が７５％以上であるような透過特性を、着色剤が有していればよい。

【0062】

また、着色剤において、２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の波長域における平均透過率が、１０％未満であってよい。感光性着色組成物の露光時には、紫外線、すなわち２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の波長に含まれる光が、感光性着色組成物を含む塗膜に照射される。この点、着色剤では紫外線に対する平均透過率が低いから、塗膜に紫外線が照射された場合に、光重合開始剤による重合性化合物の重合反応が生じにくい。これに対して、各色用のフィルターを製造するための感光性着色組成物、例えば、赤色用着色組成物、緑色用着色組成物、および、青色用着色組成物に含まれる着色剤では、２８０ｎｍ以上４００ｎ未満の波長域における平均透過率が、１０％以上である。このように、各色用のフィルターを製造するための感光性組成物では、紫外線に対する透過率が高いから、赤外光パスフィルター用の感光性着色組成物に対して、光重合開始剤による重合性化合物の重合反応が生じやすい。

【0063】

単独で黒色を呈する色材は、例えば、ビスベンゾフラノン系顔料、アゾメチン系顔料、ペリレン系顔料、アゾ系染料などであってよい。
緑色を呈する着色剤は、緑色顔料、緑色染料、あるいは、これらの中間体であってよい。緑色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、３７、５８などであってよい。緑色染料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｇｒｅｅｎ ２５、４１などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0064】

青色を呈する着色剤は、青色顔料または青色染料であってよい。青色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：３、１５：４、１５：６、６、２２、６０などであってよい。青色染料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４１、８３、９０、１１３、１２９などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0065】

赤色を呈する着色剤は、赤色顔料または赤色染料であってよい。赤色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２３、１５５、１６８、１７７、１８０、２１７、２２０、２５４などであってよい。赤色染料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ３７、５０、１１１、１１４、２５７、２６６などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0066】

黄色を呈する着色剤は、黄色顔料または黄色染料であってよい。黄色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８、１３９、１５０、１８５などであってよい。黄色染料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ １７、４９、６７、７２、１２７、１１０などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0067】

紫色を呈する着色剤は、紫色顔料であってよい。紫色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0068】

マゼンタ色を呈する着色剤は、マゼンダ色顔料であってよい。マゼンダ色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、１４６、１７７、１７８、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２などであってよい。これらの着色剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の着色剤が混合されてもよい。

【0069】

シアン色を呈する着色剤としては、シアン色顔料であってよい。シアン色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、８０などであってよい。

【0070】

オレンジ色を呈する着色剤は、オレンジ色顔料であってよい。オレンジ色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３などであってよい。

【0071】

赤外光吸収色素は、例えば、アントラキノン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ジチオール系色素、ジイモニウム系色素、スクアリリウム系色素、クロコニウム系色素などであってよい。

【0072】

上述したように、重合性化合物は、アミノ基を含む２官能以上の第１（メタ）アクリレートを含んでいる。
光重合開始剤および重合性化合物を含む着色性組成物をフォトリソグラフィー法によってパターニングする際には、大気中および露光装置内に存在する酸素によって、重合性化合物の重合反応が阻害される。酸素による重合反応の阻害は、相対的に酸素が多く存在する塗膜の表面近傍で生じやすく、これによって、着色性組成物を含む塗膜の硬化不良、および、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性の低下が生じる。

【0073】

こうした課題は、感光性着色組成物における光重合開始剤の添加量を増やすことのみによっては解決されない。また、光重合開始剤の添加量を増やした場合には、露光に対する感光性着色組成物の感度が過剰に高くなり、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの線幅における制御が困難になる。また、赤外光パスフィルター１２Ｐの線幅における制御性を高めるために、光重合開始剤と重合禁止剤との比を調整することが有用である一方で、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性と、線幅の制御性との両立には至らない。

【0074】

アミノ基を含む化合物は、重合反応を阻害する酸素を補足する作用を有する。そのため、感光性着色組成物が第１（メタ）アクリレートを含むことによって、重合反応の阻害を抑えることができる。さらに、重合性化合物がアミノ基を含む２官能以上の（メタ）アクリレートを含むことにより、（メタ）アクリレートが１官能である場合に比べて、重合反応を促進させることができる。これによって、感光性着色性組成物を含む塗膜の硬化が進み、結果として、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性が高められる。

【0075】

第１（メタ）アクリレートの重量平均分子量は、１５０以上５０００以下であることが好ましい。重量平均分子量が１５０以上であることによって、フォトリソグラフィー法による塗膜のパターニング時に、露光部の硬化が不十分であることが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの形状における精度の低下が抑えられる。重量平均分子量が５０００以下であることによって、現像液への溶解性の低下が抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの形状における精度の低下が抑えられる。

【0076】

感光性着色組成物の固形分の総質量を１００質量％に設定する場合に、第１（メタ）アクリレートの含有量は、０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。第１（メタ）アクリレートの含有量は、０．３質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下であることがさらに好ましい。

【0077】

第１（メタ）アクリレートの含有量が０．１質量％以上であることによって、重合反応が促進され、これによって赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性を高めることができる。第１（メタ）アクリレートの含有量が２０質量％以下であることによって、感光性着色組成物における着色剤の密度における低下が抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの分光特性が悪化することが抑えられる。

【0078】

アミノ基を含む２官能以上の（メタ）アクリレートは、例えば、のＥＢＥＣＲＹＬ８０（ダイセル・オルネクス（株）製、ＥＢＥＣＲＹＬは登録商標）、ＥＢＥＣＲＹＬ７１００（ダイセル・オルネクス（株）製）、ＣＮ３７１ ＮＳ（アルケマ社製）、ＣＮ５５０（アルケマ社製）、ＣＮ５５１（アルケマ社製）、Ｌａｒｏｍｅｒ ８３Ｆ（ＢＡＳＦ社製、Ｌａｒｏｍｅｒは登録商標）、Ｌａｒｏｍｅｒ ８４Ｆ（ＢＡＳＦ社製）などであってよい。これらの（メタ）アクリレートは、単独で用いられてもよいし、２種以上の（メタ）アクリレートが混合されてもよい。

【0079】

重合禁止剤は、メチルヒドロキノンであることが好ましい。重合禁止剤は、キノン系禁止剤、ヒンダードフェノール系禁止剤、ニトロソアミン系禁止剤、フェノチアジン系禁止剤などであってよい。これらの重合禁止剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上を含む混合物の状態で用いられてもよい。

【0080】

光重合開始剤は、オキシムエステル系光重合開始剤、α‐アミノアルキルフェノン系光重合開始剤であることが好ましく、オキシムエステル系光重合開始剤であることがより好ましい。オキシムエステル系光重合開始剤は、露光光に対する感度が高く、これによって、感光性着色組成物における光重合開始剤の含有率を低減することができる。オキシムエステル系光重合開始剤は、１，２‐オクタンジオン，１‐[４‐（フェニルチオ）フェニル‐２‐（Ｏ‐ベンゾイルオキシム）]、エタノン，１‐［９‐エチル‐６‐（２‐メチルベンゾイル）‐９Ｈ‐カルバゾール‐３‐イル］‐，１‐（Ｏ‐アセチルオキシム）などであってよい。

【0081】

α‐アミノアルキルフェノン系光重合開始剤は、２‐ベンジル‐２‐ジメチルアミノ‐１‐（４‐モルフォリノフェニル）‐ブタノン‐１、２‐ジメチルアミノ‐２‐（４‐メチル－ベンジル）‐１‐（４‐モリフォリン‐４‐イル‐フェニル）‐ブタン‐１‐オンなどであってよい。

【0082】

光重合開始剤は、オキシムエステル系光重合開始剤、および、α‐アミノアルキルフェノン系光重合開始剤に加えて、これら以外の他の光重合開始剤を含んでもよい。他の光重合開始剤は、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤であってよい。

【0083】

アセトフェノン系光重合開始剤は、例えば、４‐フェノキシジクロロアセトフェノン、４‐ｔ‐ブチル‐ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１‐（４‐イソプロピルフェニル）‐２‐ヒドロキシ‐２‐メチルプロパン‐１‐オン、１‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、および、２‐メチル‐１‐［４‐（メチルチオ）フェニル］‐２‐モルフォリノプロパン‐１‐オンなどであってよい。

【0084】

ベンゾイン系光重合開始剤は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、および、ベンジルジメチルケタールなどであってよい。

【0085】

ベンゾフェノン系光重合開始剤は、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４‐フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、および、４‐ベンゾイル‐４’‐メチルジフェニルサルファイドなどであってよい。

【0086】

チオキサンソン系光重合開始剤は、チオキサンソン、２‐クロルチオキサンソン、２‐メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、および、２、４‐ジイソプロピルチオキサンソンなどであってよい。

【0087】

トリアジン系光重合開始剤は、２，４，６‐トリクロロ‐ｓ‐トリアジン、２‐フェニル４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２‐（ｐ‐メトキシフェニル‐４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２‐（ｐ‐トリル）‐４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２‐ピペロニル‐４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２，４‐ビス（トリクロロメチル）‐６‐スチリル‐クロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２，４‐ビス（トリクロロメチル）‐６‐スチリル‐ｓ‐トリアジン、２‐（ナフト‐１‐イル）‐４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２‐（４‐メトキシ‐ナフト‐１‐イル）‐４，６‐ビス（トリクロロメチル）‐ｓ‐トリアジン、２，４‐トリクロロメチル（ピペロニル）‐６‐トリアジン、２，４‐トリクロロメチル（４’‐メトキシスチリル）‐６‐トリアジンなどであってよい。
これらの光重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の光重合開始剤が混合されてもよい。

【0088】

本開示において、光重合開始剤の質量（Ｍ_Ｐ１）に対する第１（メタ）アクリレート（Ｍ_Ｍ１）の質量の百分率（（Ｍ_Ｍ１／Ｍ_Ｐ１）×１００）は、５０以上５００以下である。光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率は、１００以上４００以下であることがより好ましい。

【0089】

光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が５０％以上であることによって、感光性着色組成物を用いて形成したパターンの硬化が不足することが抑えられ、これによって、パターンの断面形状における矩形性の低下が抑えられる。光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が５００％以下であることによって、感度が過剰に高くなることが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルターの線幅における制御が困難になることが抑えられる。

【0090】

光重合開始剤の質量（Ｍ_Ｐ１）に対する重合禁止剤の質量（Ｍ_Ｐ２）の百分率（（Ｍ_Ｐ２／Ｍ_Ｐ１）×１００）は、３％以上３０％以下であり、４％以上１５％以下であることが好ましい。光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率が３％以上であることによって、感光性着色組成物の感度が過剰に高くなることが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの線幅における制御が困難になることが抑えられる。光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率が３０質量％以下であることによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの硬化が不足することが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの断面形状における矩形性の低下が抑えられる。

【0091】

このように、赤外光パスフィルター用感光性着色組成物が以下の条件を満たすことにより、赤外光パスフィルターの断面における矩形性と、赤外光パスフィルターの線幅における制御性とを両立させることが可能である。

【0092】

（条件１）光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下である。
（条件２）光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下である。

【0093】

重合性化合物の質量（Ｍ_ＰＣ）に対する光重合開始剤の質量（Ｍ_Ｐ１）の比（Ｍ_Ｐ１／Ｍ_ＰＣ）は、０．０１以上０．５以下であることが好ましく、０．０５以上０．４以下であることがより好ましい。重合性化合物の質量に対する光重合開始剤の質量の比が０．０１以上であることによって、露光部の硬化が不十分であることが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの形状における精度の低下が抑えられる。重合性化合物の質量に対する光重合開始剤の質量の比が０．５以下であることによって、感光性着色組成物の感度が過剰に高くなることが抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの形状における精度の低下が抑えられる。

【0094】

重合性化合物は、アミノ基を含まない３官能以上の第２（メタ）アクリレートをさらに含んでよい。重合性化合物が第２（メタ）アクリレートを含むことによって、露光時における感光性着色組成物の感度を高めることができる。アミノ基を含まない３官能以上の（メタ）アクリレートは、アミノ基を含まない３官能の（メタ）アクリレートであることが好ましい。重合性化合物が３官能の（メタ）アクリレートを含むことによって、感度が過剰に高くなることを抑えることができる。

【0095】

重合性化合物の総質量を１００質量％に設定する場合に、第２（メタ）アクリレートの含有量は、２０質量％以上９５質量％であることが好ましい。感光性着色組成物が、第１（メタ）アクリレートと第２（メタ）アクリレートとを上述した割合で含むことによって、赤外光パスフィルタ－１２Ｐの形状における精度を高めることが可能である。

【0096】

重合性化合物は、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート、トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性シトリアクリレートなどであってよい。これらの重合性化合物は単独で用いられてもよいし、２種以上の重合性化合物が混合されてもよい。

【0097】

バインダー樹脂は、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方を共重合させることによって得られる。モノマーおよびオリゴマーは、バインダー樹脂の原料であり、バインダー樹脂は２種以上の原料を用いて形成されてよい。バインダー樹脂を生成するためのモノマー、および、バインダー樹脂を生成するためのオリゴマーを構成するモノマーは、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ビニルホルムアミド、アクリロニトリルなどであってよい。

【0098】

（メタ）アクリル酸エステルは、例えば、アクリル酸メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β‐カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６‐ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、１，６‐ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレートなどであってよい。

【0099】

バインダー樹脂は、酸性基を有するモノマーの共重合によって生成されることが好ましい。これにより、バインダー樹脂は、アルカリ現像液に溶解することが可能である。酸性基は、カルボキシル基であってよい。カルボキシル基含有モノマーは、少なくとも１つのカルボキシル基を有していればよい。カルボキシル基含有モノマーは、不飽和モノカルボン酸、不飽和多価カルボン酸であってよい。不飽和多価カルボン酸は、例えば、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などであってよい。

【0100】

不飽和モノカルボン酸は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α‐クロルアクリル酸、ケイ皮酸などであってよい。不飽和ジカルボン酸は、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などであってよい。不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。不飽和多価カルボン酸の酸無水物は、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などであってよい。不飽和多価カルボン酸は、そのモノ（２‐メタクリロイロキシアルキル）エステルであってもよい。不飽和多価カルボン酸のモノ（２‐メタクリロイロキシアルキル）エステルは、例えば、コハク酸モノ（２‐アクリロイロキシエチル）、コハク酸モノ（２‐メタクリロイロキシエチル）、フタル酸モノ（２‐アクリロイロキシエチル）、フタル酸モノ（２‐メタクリロイロキシエチル）などであってよい。不飽和多価カルボン酸は、その両末端に位置するジカルボキシポリマーのモノ（メタ）アクリレートであってもよい。不飽和多価カルボン酸のジカルボキシポリマーのモノ（メタ）アクリレートは、例えば、ω‐カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω‐カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどであってよい。これらのカルボキシル基含有モノマーは単独で用いてもよいし、２種以上のカルボキシル基含有モノマーが混合されてもよい。

【0101】

バインダー樹脂の重量平均分子量は、５０００以上２００００以下であることが好ましい。重量平均分子量が５０００以上であることによって、感光性着色組成物は、フォトリソグラフィー法による塗膜のパターニング時に、露光部が十分に硬化し、これによってパターンの形状における精度が高まる程度に大きい分子量を有した化合物を含むことができる。重量平均分子量が２００００以下であることによって、フォトリソグラフィー法において用いられる現像液に対する現像性の低下が抑えられ、これによって、パターンの形状における精度の低下が抑えられる。

【0102】

バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、および、フェノール樹脂などであってよい。これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、２種以上の熱硬化性樹脂が混合されてもよい。

【0103】

感光性着色組成物は、上述した材料を溶解または分散する溶剤をさらに含む。溶剤は、例えば、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、テトラヒドロフラン、ブチルセロソルブアセテート、１‐メトキシ‐２‐プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル‐ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、または、石油系溶剤であってよい。これらの溶剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の溶剤が混合されてもよい。

【0104】

着色性組成物は、上述した材料以外の添加剤を含んでもよい。添加剤は、例えば、界面活性剤、貯蔵安定剤の少なくとも１つであってよい。
界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、シリコン系界面活性剤であってよい。ノニオン性界面活性剤は、例えば、ラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、スチレン－アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン－アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、および、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどであってよい。

【0105】

ノニオン性界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、および、ポリエチレングリコールモノラウレートなどであってよい。カチオン性界面活性剤は、例えば、アルキル４級アンモニウム塩、および、そのエチレンオキサイド付加物などであってよい。両性界面活性剤は、例えば、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、および、アルキルイミダゾリンなどであってよい。これらの界面活性剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の界面活性剤が混合されてもよい。

【0106】

貯蔵安定剤としては、例えば、４級アンモニウムクロライド、有機酸、有機酸のメチルエーテル、ｔ‐ブチルピロカテコール、有機ホスフィン、亜リン酸塩などであってよい。４級アンモニウムクロライドは、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどであってよい。有機酸は、乳酸、シュウ酸などであってよい。有機ホスフィンは、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどであってよい。これらの貯蔵安定剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上の貯蔵安定剤が混合されてもよい。

【0107】

［感光性着色組成物の製造方法］
感光性着色組成物の製造方法は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を含む感光性着色組成物を製造する方法である。当該製造方法は、着色剤、重合性化合物、光重合開始剤、および、重合禁止剤を混合することを含む。

【0108】

本開示の製造方法では、赤外光パスフィルターの透過特性が、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が３０％以下であり、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長域における平均透過率が７５％以上であるように構成された着色剤を用いる。また、本製造方法では、光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率が、５０％以上５００％以下であるように、光重合開始剤と重合性化合物を混合する。また、本製造方法では、光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率が、３％以上３０％以下であるように、光重合開始剤と重合禁止剤とを混合する。

【0109】

例えば、感光性着色組成物を製造する際には、まず、着色剤を溶剤に分散させることによって、着色剤分散体を生成する。次いで、着色剤分散体に、重合性化合物、バインダー樹脂、光重合開始剤、重合禁止剤、および、溶剤を混合することによって、混合溶液を生成する。混合溶液を所定の時間にわたって攪拌した後に、混合溶液を濾過することによって、感光性着色組成物を得ることができる。

【0110】

［実施例］
［着色剤分散体の生成］
着色剤、分散剤、および、溶剤を以下に記載の割合で混合することによって、混合溶液を生成した。

【0111】

着色剤：ＢＡＳＦ社製、Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｋ００８８：１２．０部
（Ｌｕｍｏｇｅｎは登録商標）
分散剤：ビックケミー・ジャパン（株）製、Ｄiｓｐｅｒｂｙｋ－２００１
（固形分４６％）：１７．４部 （Ｄiｓｐｅｒｂｙｋは登録商標）
溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：７０．６部

【0112】

その後、ディスパー分散機（英弘精機（株）製、ＤＩＳＰＥＲＭＡＴ ＬＣ５５）において、直径が０．１ｍｍであるジルコニアビーズを用いて、混合溶液に対して１．５時間にわたって分散処理を行った。次いで、混合溶液を５μｍのフィルターを用いて濾過し、これによって、着色剤分散体を得た。

【0113】

［バインダー樹脂の合成］
モノマーとして、６０重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、３２重量部のメタクリル酸ベンジルと、８重量部のメタクリル酸と、０．６０重量部のベンゾイルペルオキシドとを準備した。これらのモノマーを攪拌装置と還流管とが設置された反応容器に入れ、反応容器に窒素ガスを導入しつつ、８０℃に加熱しながら８時間にわたって攪拌および還流した。これにより、バインダー樹脂を得た。

【0114】

［感光性着色組成物の調液］
以下の表１から表３に示す割合で、着色剤分散体、重合性化合物、バインダー樹脂、光重合開始剤、重合禁止剤、および、溶剤を混合することによって混合溶液を得た。次いで、混合溶液を１時間にわたって攪拌し、その後、混合溶液を０．４５μｍのフィルターを用いて濾過することによって、各感光性着色組成物を得た。

【0115】

以下の表１から表３において、重合性化合物１から４、光重合開始剤、重合禁止剤、および、溶剤は、以下に記載の通りである。なお、重合性化合物のうち、重合性化合物１から３は第１（メタ）アクリレートの一例であり、重合性化合物４は第２（メタ）アクリレートの一例である。

【0116】

重合性化合物１：ダイセル・オルネクス（株）製、ＥＢＥＣＲＹＬ８０
（４官能、重量平均分子量１０００）
重合性化合物２：ダイセル・オルネクス（株）製、ＥＢＥＣＲＹＬ７１００
（２官能、重量平均分子量４００）
重合性化合物３：アルケマ社製、ＣＮ３７１ ＮＳ（２官能、重量平均分子量１６００）
重合性化合物４：東亜合成（株）製、Ｍ３５０ （３官能、重量平均分子量４２８．５）
光重合開始剤：ＢＡＳＦ社製、ＯＸＥ－０２
重合禁止剤：東京化成工業（株）製、メチルヒドロキノン
溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

【0117】

また、第１比率から第３比率は、以下に記載の通りである。
第１比率：光重合開始剤の質量に対する重合禁止剤の質量の百分率
第２比率：光重合開始剤の質量に対する第１（メタ）アクリレートの質量の百分率
第３比率：感光性着色組成物の固形分の総質量に対する第１（メタ）アクリレートの
含有率

【0118】

【表1】

【0119】

【表2】

【0120】

【表3】

【0121】

［分光特性の評価］
［試験用基板の作成］
スピンコーターを用いて、ベーク処理後の厚さが以下の表４に記載の厚さであるように、ガラス基板上に各感光性着色組成物を塗布し、これによって塗膜を形成した。次いで、１００℃に設定したホットプレートを用いて、ガラス基板上の塗膜に対して２分間にわたってベーク処理を行った。なお、赤外光パスフィルターが複数の層から形成される場合には、各層を上述した方法によって形成した。これにより、試験例１‐１から試験例１‐１６の試験用基板を得た。

【0122】

【表4】

【0123】

［評価方法］
各試験例の試験用基板が備える赤外光パスフィルターにおいて、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ（株）製、Ｕ－４１００）を用いて、４００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長域における透過率を測定した。透過率の測定結果は、表５が示す通りあった。なお、表５は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域における平均透過率である第１透過率と、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長域における平均透過率である第２透過率を示している。

【0124】

［評価結果］
試験例１‐１から試験例１‐１６の試験用基板が備える赤外光パスフィルターについて、第１透過率と第２透過率とを測定した結果は、以下の表５が示す通りであった。

【0125】

【表5】

【0126】

表５が示すように、試験例１‐１から試験例１‐１６の試験用基板において、第１透過率が３０％以下であり、かつ、第２透過率が７５％以上であることが認められた。詳細には、試験例１‐１から試験例１‐１６の試験用基板において、第１透過率は９％未満であり、第２透過率は８７％以上であることが認められた。

【0127】

［形状に関する評価］
［試験用基板の作成］
まず、平坦化層を有するシリコンウエハーを準備した。次いで、スピンコーターを用いて、ベーク処理後における厚さが表６に記載の厚さであるように、平坦化層上に各感光性着色組成物を塗布し、これによって塗膜を形成した。次いで、１００℃に設定したホットプレートを用いて、平坦化層上の塗膜に対して２分間にわたってベーク処理を行った。その後、正方形を有した画素を形成するためのフォトマスクを用いて、塗膜を露光した。なお、露光時には、塗膜に対して３６５ｎｍの波長を有した紫外線を照射した。

【0128】

なお、フォトマスクとして、一辺の長さ、すなわち画素サイズが互いに異なる４種の赤外光パスフィルターを形成することが可能に構成されたフォトマスクを用いた。詳細には、フォトマスクは、画素サイズが２．０μｍである赤外光パスフィルター、画素サイズが１．８μｍである赤外光パスフィルター、画素サイズが１．６μｍである赤外光パスフィルター、画素サイズが１．４μｍである赤外光パスフィルターを一度の露光で形成することが可能に構成されていた。

【0129】

また、塗膜の露光には、露光機（キヤノン（株）製、ＦＰＡ－５５１０ｉＺ）を用いた。塗膜を露光する際には、１００Ｊ／^２以上１００００Ｊ／ｍ^２以下の範囲において、露光量を５００Ｊ／ｍ^２ずつ増加させ、かつ、露光量ごとに塗膜における露光領域を変更した。その後、０．２％の水酸化テトラアンモニウム水溶液を用いて、露光後の塗膜を現像した。次いで、水洗と乾燥とを順に行った。これにより、所定の画素サイズを有する赤外光パスフィルターを形成した。

【0130】

なお、赤外光パスフィルターが複数の層から形成される場合には、上述した方法によって赤外光パスフィルターの第１層を形成した。その後、塗膜の形成、露光、および、現像までの処理を層ごとに行うことによって、複数の層から形成される赤外光パスフィルターを得た。

【0131】

これにより、試験例２‐１から試験例２‐１６の試験用基板を得た。

【0132】

【表6】

【0133】

［線幅における制御性の評価］
［評価方法］
走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ（株）製、Ｓ－７８４０）を用いて、シリコンウエハーの表面と対向する視点から見た赤外光パスフィルターの線幅を測定した。この際に、露光量が互いに異なる複数の露光領域のそれぞれにおいて、各画素サイズの赤外光パスフィルターの線幅を測定した。なお、各画素サイズについて、２０個の赤外光パスフィルターにおける線幅を測定し、２０個の赤外光パスフィルターにおける平均値を算出した。

【0134】

赤外光パスフィルターの線幅について、各画素サイズ－０．５μｍから＋０．０５μｍまでを適正な線幅に設定した。各露光領域において、各画素サイズを有した赤外光パスフィルターの線幅における平均値が、適正な線幅の範囲に含まれるか否かを確認した。そして、赤外光パスフィルターの線幅における制御性について、以下の評価基準によって評価した。

【0135】

○：１０００Ｊ／ｍ^２以上の露光量において適正な線幅を有する。
△：５００Ｊ／ｍ^２以上１０００Ｊ／ｍ^２未満の露光量において適正な線幅を有する。
×：５００Ｊ／ｍ^２未満の露光量において適正な線幅を有する。

【0136】

各試験例の評価用基板において、１．４μｍの画素サイズを有する赤外光パスフィルターについて、赤外光パスフィルターの線幅と画素サイズとの差分値が最も小さくなる露光量である第１露光量を特定した。そして、第１露光量において、２０個の赤外光パスフィルターについて、線幅と画素サイズとの差分値の絶対値である第１差分値を算出し、かつ、２０個の赤外光パスフィルターにおける第１差分値の第１平均値を算出した。

【0137】

一方、第１露光量よりも５００Ｊ／ｍ^２だけ大きい露光量を第２露光量に特定した。そして、第２露光量において、１．４μｍの画素サイズを有する２０個の赤外光パスフィルターについて、線幅と画素サイズとの差分値の絶対値である第２差分値を算出し、かつ、２０個の赤外光パスフィルターにおける第２差分値の第２平均値を算出した。さらに、第１平均値から第２平均値を減算した差分値の絶対値を算出した。

【0138】

［評価結果］
試験例２‐１から試験例２‐１６について、赤外光パスフィルターの線幅の制御性を評価した結果、および、第１平均値から第２平均値を減算した差分値の絶対値は、表７が示す通りであった。

【0139】

【表7】

【0140】

表７が示すように、試験例２‐１から試験例２‐１２、試験例２‐１６では、画素サイズにかかわらず、赤外光パスフィルターの線幅における制御性が「○」であることが認められた。これに対して、試験例２‐１３では、画素サイズにかかわらず、赤外光パスフィルターの線幅における制御性が「×」であることが認められた。また、試験例２‐１４では、赤外光パスフィルターの線幅における制御性は「△」または「×」であり、かつ、画素サイズが小さくなるほど、赤外光パスフィルターの線幅における制御性が低下することが認められた。また、試験例２‐１５では、画素サイズに関わらず、赤外光パスフィルターの線幅における制御性が「△」であることが認められた。

【0141】

また、図３が示すように、第１比率が３．４２％以上である範囲では、第１平均値から第２平均値を減算した差分値の絶対値は、０．０３μｍ以下に抑えられることが認められた。これに対して、第１比率が２．０６％以下である範囲では、第１平均値から第２平均値を減算した差分値の絶対値が０．０７以上であり、かつ、第１比率の変化に対する当該絶対値の変化量が大幅に大きくなることが認められた。こうした結果から、第１比率が３．０％以上であることによって、赤外光パスフィルターの線幅における制御性を高めることが可能であるといえる。

【0142】

［断面における矩形性の評価］
［評価方法］
試験例２‐１から試験例２‐１６の試験用基板について、シリコンウエハーの表面に直交する断面が露出するように、各画素サイズの赤外光パスフィルターを切断した。この際に、赤外光パスフィルターの線幅が目標とする線幅に最も近くなる露光量で露光された赤外光パルフィルターを切断し、これによって、断面を露出させた。各画素サイズの赤外光パスフィルターについて、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ（株）製、Ｓ－４８００）を用いて、赤外光パスフィルターの断面を観察した。断面において、第１高さ０．５Ｈにおける第１幅Ｓと、第２高さ０．９Ｈにおける第２幅Ｔとを測定した。次いで、第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比（Ｔ／Ｓ）である矩形度を算出した。なお、各画素サイズについて、２０個の赤外光パスフィルターにおいて第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比を算出し、かつ、２０個の赤外光パスフィルターでの第１幅Ｓに対する第２幅Ｔの比の平均値を各試験例における当該比の値に設定した。

【0143】

［評価結果］
矩形度の評価結果は、以下の表８に示す通りであった。なお、表８において、矩形度を以下の評価基準によって評価した。
○：矩形度Ｔ／Ｓが０．７５以上である。

【0144】

△：矩形度Ｔ／Ｓが０．７以上０．７５未満である。
×：矩形度Ｔ／Ｓが０．７未満である。

【0145】

また、各試験例について、画素サイズが１．４μｍであるときの矩形度を記載した。また、第１比率と、画素サイズが１．４μｍであるときの矩形度との関係を示すグラフを図４に示した。

【0146】

【表8】

【0147】

表８が示すように、試験例２‐１から試験例２‐１０、試験例２‐１３から試験例２‐１５の試験用基板では、画素サイズに関わらず、矩形度の評価が「○」であることが認められた。これに対して、試験例２‐１１および試験例２‐１２では、画素サイズに関わらず、矩形度の評価が「△」もしくは「×」であることが認められた。試験例２‐１１および試験例２‐１２では、第１比率が上述した条件１を満たす一方で、第２比率が条件２を満たさないから、赤外光パスフィルターの矩形度が低下したといえる。また、試験例２‐１６の試験用基板では、画素サイズが小さくなるほど赤外光パスフィルターの矩形度が低下することが認められた。特に、画素サイズが１．６μｍである場合には矩形度が「△」であり、画素サイズが１．４μｍである場合には矩形度が「×」であることが認められた。試験例２‐１６では、第２比率が条件２を満たす一方で、第１比率が条件１を満たさないから、画素サイズが小さい場合において、赤外光パスフィルターの矩形度が低下したといえる。また、図４が示すように、第１比率が３０％を超えた場合に、第１比率が３０％以下である場合に比べて、矩形度の減少率が大幅に大きくなるといえる。

【0148】

以上説明したように、着色組成物、着色組成物の製造方法、および、赤外光パスフィルターの製造方法における一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性と、赤外光パスフィルター１２Ｐの線幅における制御性とを高めることが可能である。

【0149】

（２）第１（メタ）アクリレートの含有量が０．１質量％以上であることによって、重合反応が促進され、これによって赤外光パスフィルター１２Ｐの断面における矩形性を高めることができる。第１（メタ）アクリレートの含有量が２０質量％以下であることによって、感光性着色組成物における着色剤の密度における低下が抑えられ、これによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの分光特性が悪化することが抑えられる。

【0150】

（３）重合性化合物が第２（メタ）アクリレートを含むことによって、露光時における感光性着色組成物の感度を高めることができる。
（４）オキシムエステル系光重合開始剤は、露光光に対する感度が高く、これによって、感光性着色組成物における光重合開始剤の含有率を低減することができる。

【符号の説明】

【0151】

１０…固体撮像素子
１１…光電変換素子
１２Ｒ…赤色用フィルター
１２Ｇ…緑色用フィルター
１２Ｂ…青色用フィルター
１２Ｐ…赤外光パスフィルター
１３…赤外光カットフィルター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】