JP2000066019A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

カラーフィルタの製造方法

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JP2000066019A
JP2000066019A JP23806198A JP23806198A JP2000066019A JP 2000066019 A JP2000066019 A JP 2000066019A JP 23806198 A JP23806198 A JP 23806198A JP 23806198 A JP23806198 A JP 23806198A JP 2000066019 A JP2000066019 A JP 2000066019A
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Japan
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exposure
shot
color filter
resist layer
dimension
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JP23806198A
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Koji Matsuzaki
康二 松崎
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光性着色レジストの露光処理を不都合なく
行うことができ、これによりカラーフィルタを良好に製
造することのできる、カラーフィルタの製造方法の提供
が望まれている。 【解決手段】 矩形状のチップパターンPを縦横に多数
配列形成してなる基板4上に感光性着色レジスト層を設
け、この感光性着色レジスト層を縮小投影露光装置で露
光処理することによってパターニングされてなるカラー
フィルタを製造するカラーフィルタの製造方法である。
露光処理の1ショットの形状を矩形状とし、その一方の
寸法をチップパターンの寸法のa倍(ただし、aは2以
上の正の整数)とする。ステップピッチをチップパター
ンの寸法のc倍(ただし、cはaの約数であり、かつa
より小さい正の整数)とし、1ショットSの露光量を、
感光性着色レジスト層が必要とする露光量のc/aとし
て露光処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーCCD固体
撮像素子やカラー液晶表示素子等に設けられるカラーフ
ィルタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CCD固体撮像素子や液晶表示素
子ではフルカラー化が進められている。これら素子のフ
ルカラー化を可能にする手法としては、オンチップカラ
ーフィルタ(以下、OCCFと称する)材として感光性
着色レジストを用い、これを予め多数のチップパターン
を形成したウエハ(基板)の上に塗布してレジスト層を
形成し、さらにこのレジスト層をステッパーと称される
縮小投影露光装置でリソグラフィー的にパターニング
し、OCCF(オンチップカラーフィルタ)を作製する
といった方法が一般的である。
【0003】ステッパーは、図3に示すように光源やコ
リメータレンズからなる露光光学系1と、最終寸法の数
倍に拡大されたマスクであるレチクル2と、縮小投影レ
ンズからなる投影光学系3とを備えて構成されたもの
で、レチクル2のマスクパターンを投影光学系3で縮小
してウエハ4上に投影するものである。ウエハ4は、予
め矩形状のチップパターンを縦横に多数形成し、その表
面上に感光性着色レジスト層(図示略)を形成したもの
である。
【0004】そして、このウエハ4は、X−Yステージ
5上に載置され、かつX−Yステージ5の位置出し機構
(図示略)により正確に位置出しがなされた状態のもと
で、1ショットを前記チップパターンの複数個分に相当
する大きさ(寸法)とする処理によって露光される。な
お、この露光処理は、ウエハ4上をステップ・アンド・
リピートすることによってなされる。
【0005】ここで、露光処理の1ショットSとして
は、例えば図4に示すように矩形状のチップパターンP
が、縦に2個分、横に2個分の計4個分の大きさ(寸
法)でなされる。そして、このような大きさの1ショッ
トSをもつステッパーにより、例えば図5(a)〜
(c)に示すようにウエハ4上に形成された縦2個分、
横6個分のチップパターンP1 〜P6 上の被露光処理領
域6を露光するには、従来、まず図5(a)に示すよう
に被露光処理領域6の最側部の縦2個分、横2個分から
なる計4個分のチップパターンP1 、P1 、P2 、P2
の上を1ショットSで露光する。
【0006】次いで、ステップピッチをチップパターン
Pの横2個分、すなわち1ショットの横寸法分としてX
−Yステージ5の移動機構(図示略)によってステップ
し、図5(b)に示すように真ん中の縦2個分、横2個
分からなる計4個分のチップパターンP3 、P3
4 、P4 の上を1ショットで露光する。その後、同様
にステップピッチを1ショットの横寸法分としてステッ
プし、図5(c)に示すように残りの縦2個分、横2個
分からなる計4個分のチップパターンP5 、P5
6 、P6 の上を1ショットで露光する。ここで、各シ
ョットにおける露光量としては、当然ながらウエハ4表
面上の感光性着色レジスト層が必要とする量(Eth)
とされる。そして、このようにして露光処理を行った
ら、続いて現像処理を行い、パターニングされてなるカ
ラーフィルタを得る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、感光性着色
レジストは、通常、顔料分散型と染料分散型とに分けら
れるが、いずれも顔料や染料の影響によってレジストの
感度が低いものとなっている。例えば、染料分散型Ye
レジストのEth(所望のパターンを得るために必要な
露光量)は約1000mJ/□、Greenは約300
0mJ/□であり、また顔料分散型Blueレジストの
Ethは約700mJ/□である。このように、感光性
着色レジストでは、顔料や染料が添加されていないレジ
ストに比べEthが増大しているのである。
【0008】一方、ステッパーでは、1ショットあたり
に多大な露光エネルギーを照射し続けると、投影光学系
3の縮小投影レンズが熱を帯びて負荷が大きくなること
から、強制的にクーリング状態に移行してしまう。そし
て、このようにクーリング状態に移行し、ステッパーが
待機状態になってしまうと、当然作業が中断し、露光処
理ができなくなってしまう。
【0009】したがって、図5(a)〜(c)に示した
ような露光処理による従来のカラーフィルタの製造方法
では、感光性着色レジストの露光処理に必要な露光エネ
ルギーが増大していることにより、ステッパーでの1シ
ョットあたりの露光エネルギーも増大していることか
ら、前述したように投影光学系の負荷が大きくなって強
制的にクーリング状態に移行してしまうといった不都合
が起こり易くなっているのである。
【0010】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、感光性着色レジストの露
光処理を、強制的にクーリング状態に移行してしまうと
いった不都合を起こすことなく行うことができ、したが
ってカラーフィルタを良好に製造することのできる、カ
ラーフィルタの製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の製造方法では、矩形状のチップパターンを縦横に多数
配列形成してなる基板上に感光性着色レジスト層を設
け、この感光性着色レジスト層を縮小投影露光装置で露
光処理することによってパターニングされてなるカラー
フィルタを製造するに際して、前記露光処理の1ショッ
トの形状を矩形状とし、かつその縦横のうちの一方の寸
法を前記チップパターンの縦横のうちの一方の寸法のa
倍(ただし、aは2以上の正の整数)とするとともに、
他方の寸法をチップパターンの縦横のうちの他方の寸法
のb倍(ただし、bは正の整数)とし、前記露光処理に
おける各ショットを、該1ショットの形状の縦横のうち
の一方の方向に沿って行うとともに、ステップピッチを
前記チップパターンの縦横のうちの一方の寸法のc倍
(ただし、cはaの約数であり、かつaより小さい正の
整数)とし、1ショットの露光量を、前記感光性着色レ
ジスト層が必要とする露光量のc/aとして、露光処理
を行うことを前記課題の解決手段とした。
【0012】このカラーフィルタの製造方法によれば、
露光処理の1ショットの形状を矩形状とし、かつその縦
横のうちの一方の寸法を前記チップパターンの縦横のう
ちの一方の寸法のa倍(ただし、aは2以上の正の整
数)とし、前記露光処理における各ショットを、該1シ
ョットの形状の縦横のうちの一方の方向に沿って行うと
ともに、ステップピッチを前記チップパターンの縦横の
うちの一方の寸法のc倍(ただし、cはaの約数であ
り、かつaより小さい正の整数)として露光処理を行う
ので、チップパターンの縦横のうちの一方の寸法をpと
すれば、露光処理の1ショットの縦横のうちの一方の寸
法が(a×p)となり、ステップピッチの寸法が(c×
p)となる。
【0013】したがって、各チップパターン上の感光性
着色レジスト層からなる被露光処理面の露光ショット回
数は、1ショットの寸法(a×p)をステップピッチの
寸法(c×p)で割った値、すなわち2回以上の正の整
数回である(a/c)回となる。
【0014】しかして、1ショットの露光量を、前記感
光性着色レジスト層が必要とする露光量(Eth)の
(c/a)としているので、各チップパターン上の感光
性着色レジスト層からなる被露光処理面は、(c/a)
の露光量で(a/c)回露光処理がなされることによ
り、結果として感光性着色レジスト層が必要とする露光
量(Eth)で露光処理されることになる。
【0015】よって、1ショットの露光量が必要とする
露光量(Eth)の(c/a)で行われることにより、
投影光学系の負荷が大きくなって強制的にクーリング状
態に移行してしまうといったことが防止され、しかも最
終的には感光性着色レジスト層が必要とする露光量で露
光処理がなされることになる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明のカラーフィルタの
製造方法を詳しく説明する。図1(a)〜(d)、図2
(a)〜(c)は、本発明のカラーフィルタの製造方法
を、図5(a)〜(c)に示した場合と同様に、ウエハ
4上に形成された縦2個分、横6個分のチップパターン
1 〜P6 上の感光性着色レジスト層からなる被露光処
理領域6を露光し、カラーフィルタを形成する場合に適
用した例を示す図である。
【0017】なお、本例においても、露光処理の1ショ
ットSについては、図4に示したように、矩形状のチッ
プパターンPが縦に2個分、横に2個分の計4個分の大
きさ(寸法)とする。また、本例においては、露光処理
を図1(a)中の横方向に行うものとし、チップパター
ンPの横の寸法をpとする。そして、1ショットSの形
状の横の寸法(a×p)を2p(すなわちa=2)、縦
の寸法(b×p)を2p(すなわちb=2)とし、ステ
ップピッチの寸法(c×p)をp(すなわちc=1)と
する。具体的には、1ショットSの横の寸法が1200
0μmである場合、従来ではステップピッチを1200
0μmとしていたのを、本例においては6000μmと
する。なお、c=1とするのは、cがaの約数であり、
かつaより小さい正の整数であるからであり、すなわち
本例においては、2の約数でありかつ2より小さい正の
整数は1しかないからである。
【0018】本例においては、まず、矩形状のチップパ
ターンP1 〜P6 を縦横に多数配列形成し、さらにその
上に感光性着色レジスト層を形成したウエハ(基板)4
を、図3に示したステッパーのX−Yステージ5上に載
置し、位置決めする。そして、この状態のもとで、図1
(a)に示すように被露光処理領域6の最側部の縦2個
分、横1個分からなる計2個分のチップパターンP1
1 の上にかかり、かつ残り半分は被露光処理領域6の
側方に位置するようにして、1ショットSで露光する。
ここで、このときの露光量、すなわち1ショットSの露
光量としては、前記感光性着色レジスト層が必要とする
露光量(Eth)の(c/a)、すなわち(1/2)の
露光量で行う。具体的には、Ethが1000mJ/□
である場合、本例では露光量をその(1/2)の500
mJ/□とする。
【0019】続いて、チップパターンPの横寸法p分の
ステップピッチでウエハ4をX−Yステージ5の移動機
構(図示略)によってステップし、その状態で図1
(b)に示すように左側の縦2個分、横2個分からなる
計4個分のチップパターンP1 、P1 、P2 、P2 の上
を1ショットSでかつ必要露光量の(1/2)の露光量
で露光する。
【0020】このようにして露光を行うと、本例におい
て最も左側に位置する二個のチップパターンP1 、P1
では、先の露光に続いて2回目(2ショット目)の露光
を受けることになる。しかして、各ショットの露光量は
いずれも必要露光量(Eth)の(1/2)であるの
で、チップパターンP1 に対してのトータルの露光量は
(1/2)×2=1となって必要露光量の1倍、すなわ
ち必要露光量(Eth)そのもので行ったことになって
いる。
【0021】次いで、先と同様にしてチップパターンP
の横寸法p分のステップピッチでウエハ4をステップ
し、その状態で図1(c)に示すようにチップパターン
2 、P2 、P3 、P3 の上を1ショットSでかつ必要
露光量の1/2の露光量で露光する。これにより、チッ
プパターンP2 についても、そのトータルの露光量が必
要露光量(Eth)そのものとなる。
【0022】以下、同様にして図1(d)、図2
(a)、図2(b)、図2(c)の順に示すようにウエ
ハ4を順次ステップしてチップパターンP3 〜P6 をそ
れぞれ2ショットずつ露光し、各チップパターンP3
6 についてそれぞれトータルの露光量を必要露光量
(Eth)そのものにする。そして、このようにして露
光処理を行ったら、続いて現像処理を行い、パターニン
グされてなるカラーフィルタを得る。なお、複数の色表
示を可能にするべく、2色あるいは3色以上のカラーフ
ィルタを形成する場合には、それぞれに対応する感光性
着色レジストを用い、前記の処理を繰り返すことによっ
て複数色のカラーフィルタを得るようにすればよい。
【0023】このようなカラーフィルタの製造方法にあ
っては、感光性着色レジスト層を露光するに際して、ス
テップピッチの寸法を1ショットSの横寸法の(1/
2)にし、これにより被露光処理領域6をそれぞれ2回
(2ショット)ずつ露光処理するとともに、各ショット
の露光量を必要露光量(Eth)の(1/2)にしたの
で、結果的に被露光処理領域6を必要露光量(Eth)
そのもので行うことができ、これによりカラーフィルタ
のパターニングを良好に行うことができる。
【0024】また、顔料や染料の添加によって感光性着
色レジストはその必要露光量(Eth)が大きくなって
いるものの、本例においては各ショットを必要露光量
(Eth)の(1/2)にしているので、投影光学系3
の縮小投影レンズに過大な負荷を与えるといったことを
回避することができ、これにより強制的にクーリング状
態に移行してしまい、ステッパーが待機状態になってし
まうといった不都合を防止することができる。
【0025】なお、各チップパターン上の感光性着色レ
ジスト層は、結果的に複数回(本例では2回)ずつ露光
処理されるため、露光に際しては合わせズレが起こる可
能性があるものの、一般的にカラーフィルタパターンは
5.0〜10.0μm□のパターンであるため、少々の
ズレは許容範囲であり、実際には支障はない。
【0026】また、前記例においては、1ショットSの
形状の横の寸法(a×p)を2p(すなわちa=2)、
縦の寸法(b×p)を2p(すなわちb=2)とし、ス
テップピッチの寸法(c×p)をpとしたが、本発明は
これに限定されることなく、チップパターンPの寸法等
に応じて適宜なものとすることができる。そして、例え
ば1ショットSの形状の横の寸法(a×p)を4p(す
なわちa=4)とした場合、ステップピッチの寸法(c
×p)をp(すなわち=1)あるいは2p(すなわちc
=2)とすればよく、同様にa=6とした場合、c=
1、c=2、c=3のいずれかとすればよい。
【0027】また、本発明においては、感光性着色レジ
ストの種類について、顔料分散型であるか染料分散型で
あるか等について何ら制限されることなく、もちろんそ
の色が原色系であるか補色系であるか等についても制限
されることはない。また、この感光性着色レジストにつ
いては、ポジ型でもネガ型でも使用可能なのはもちろん
である。また、ステッパーの露光光学系1における光源
についても、g線、i線のいずれも使用可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明のカラーフィ
ルタの製造方法は、露光ショット回数を、1ショットの
寸法(a×p)をステップピッチの寸法(c×p)で割
った値である(a/c)回となるようにし、1ショット
の露光量を、前記感光性着色レジスト層が必要とする露
光量(Eth)の(c/a)として、各チップパターン
上の感光性着色レジスト層からなる被露光処理面の露光
を行うようにしたものであるから、感光性着色レジスト
層を必要とする露光量(Eth)で露光処理することが
でき、これによりカラーフィルタのパターニングを良好
に行うことができる。
【0029】また、各ショットを必要露光量(Eth)
の(c/a)にしているので、縮小投影露光装置の縮小
投影レンズに熱によって過大な負荷がかかることを回避
することができ、これにより強制的にクーリング状態に
移行してしまい、縮小投影露光装置が待機状態になって
しまうといった不都合を防止することができる。そし
て、このような不都合を防止することができることか
ら、感光性着色レジストとして、感度が低くそのため必
要露光量が大きいものについても、これを使用してカラ
ーフィルタを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は、本発明のカラーフィルタの
製造方法の一実施形態例を工程順に説明するための平面
図である。
【図2】(a)〜(c)は、本発明のカラーフィルタの
製造方法の一実施形態例を工程順に説明するための図で
あり、図1(d)に続く工程を説明するための平面図で
ある。
【図3】縮小投影露光装置(ステッパー)の概略構成図
である。
【図4】露光処理の1ショットの形状説明図である。
【図5】(a)〜(c)は、従来のカラーフィルタの製
造方法の一例を工程順に説明するための平面図である。
【符号の説明】
4…ウエハ(基板)、6…被露光処理領域、P1 〜P6
…チップパターン、S…1ショット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形状のチップパターンを縦横に多数配
    列形成してなる基板上に感光性着色レジスト層を設け、
    この感光性着色レジスト層を縮小投影露光装置で露光処
    理することによってパターニングされてなるカラーフィ
    ルタを製造するカラーフィルタの製造方法において、 前記露光処理の1ショットの形状を矩形状とし、かつそ
    の縦横のうちの一方の寸法を前記チップパターンの縦横
    のうちの一方の寸法のa倍(ただし、aは2以上の正の
    整数)とするとともに、他方の寸法をチップパターンの
    縦横のうちの他方の寸法のb倍(ただし、bは正の整
    数)とし、 前記露光処理における各ショットを、該1ショットの形
    状の縦横のうちの一方の方向に沿って行うとともに、ス
    テップピッチを前記チップパターンの縦横のうちの一方
    の寸法のc倍(ただし、cはaの約数であり、かつaよ
    り小さい正の整数)とし、1ショットの露光量を、前記
    感光性着色レジスト層が必要とする露光量のc/aとし
    て、露光処理を行うことを特徴とするカラーフィルタの
    製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8142750B2 (en) 2009-03-16 2012-03-27 Tdk Corporation Method of manufacturing active material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8142750B2 (en) 2009-03-16 2012-03-27 Tdk Corporation Method of manufacturing active material

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