JP2010054923A - カラー撮像デバイスおよびカラー撮像デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に配列した複数の光電変換素子のそれぞれに対してカラーフィルタ層を形成したカラー撮像デバイスにおいて、前記カラーフィルタ層が、透明樹脂よりなる下地層と、前記下地層上に、当該下地層を形成する透明樹脂のガラス転移温度以上で熱定着された色素層を備えたことを特徴とするカラー撮像デバイス。
【選択図】図1
Description
色素層に用いられる色素の昇華点は、250℃以上のものが好ましい。
次に、図3(b)の平坦化層108上に、例えばスピンコート法により、透明樹脂からなる下地層109を形成する。本実施の形態では、下地層を構成する材料として、ガラス転移点が120℃のアクリル系/メタクリル系共重合体を用いた。
次に、図3(c)の下地層109上に、第一色目の色素層120を形成する。色素層120を成膜するには、方法の一例として色素蒸着法を用いることができる。今回は、第一色目の色素としてハロゲン化フタロシアニンを蒸着し、膜厚200nm〜600nmの色素蒸着膜として色素層120を形成する。
次に、図3(d)の第一色目(例えば緑色)のカラーフィルタ形成後に、ベーク炉にて透明樹脂材料のガラス転移点以上の温度である180℃に基板を加熱し、下地層109の熱処理を施す。これにより、色素層を構成する色素が下地層109に埋まることでアンカー効果が発生し、下地層と色素層の界面の密着性が高まったカラーフィルタを得ることができる。
上記のカラーフィルタを前述の方法によりパターン化する。フォトグラフィ特性を有していないカラーフィルタをパターン化する方法は、前述したリフトオフ工法を用いる方法及び色素層をドライエッチングにより除去する方法等がある。いずれの方法でも、所定の色のカラーフィルタを順に形成することができる。例えば、一色目の色素として緑の色素を蒸着してパターン化し、その後、順に赤の色素及び青の色素を用いて同様の工程を繰り返し、合わせて三度の工程により、緑、赤及び青のパターンを有するカラーフィルタを形成できる。
カラーフィルタ上に、アクリル系の透明樹脂よりなる感光性の合成樹脂膜を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、フォトマスクを用いて所定のパターンとするためにg線(波長436nm)、i線(365nm)等の紫外光を当該合成樹脂膜に照射し、各画素に分離独立した合成樹脂膜をパターンニングする。次に、当該合成樹脂膜に対して紫外線による全面露光を行い、可視光領域の透過率を全領域で90%以上に向上させる。次に、全面加熱溶融処理(リフロー)を行い、上記合成樹脂膜を所望とする曲率を有した上凸型の半球状に熱変形させ、マイクロレンズを形成する。
実施例1は上記実施の形態と同様の方法で撮像デバイスを作製した。
実施例2は、上記(熱定着)において、ガラス転移点が120℃のアクリル系/メタクリル系共重合体を用いて、下地層である平坦化層108を形成し、平坦化層108上に、色素層を形成し、平坦化層の樹脂のガラス転移点以上の温度である180℃にて、当該平坦化層の熱処理を行なった。(カラーフィルタのパターン化)工程から(マイクロレンズの形成)工程までは、実施例1と同じ方法で実施例2に係る撮像デバイスを作製した。
平坦化層108上に、ガラス転移点が120℃のアクリル系/メタクリル系共重合体を用いて透明樹脂からなる下地層を形成し、色素層を形成した後に、熱処理を行なわずに色素層のパターン化を施した。(カラーフィルタのパターン化)工程から(マイクロレンズの形成)工程までは、実施例1と同じ方法で比較例1に係る撮像デバイスを作製した。
ガラス転移点が120℃のアクリル系/メタクリル系共重合体を用いて形成した平坦膜108上に、色素層を形成し、熱処理を行なわずに色素層のパターン化を施した。(カラーフィルタのパターン化)工程から(マイクロレンズの形成)工程までは、実施例1と同じ方法で比較例2に係る撮像デバイスを作製した。
色素層の密着性が高められていることを確認するために、実施例1、2及び比較例1、2により得られた撮像デバイスに、碁盤目によるセロハンテープ密着試験を行った(JIS K5600−5−6)。結果を表1に示す。表の値は撮像デバイスを分けた100の碁盤目の内、セロハンテープによる剥離によっても色素層が剥離しなかった碁盤目数である。
101 半導体基板
102 光電変換素子
103 絶縁膜
104 反射防止膜
105 電荷転送電極
106 遮光膜
107 電荷転送路
108 平坦化層
109 下地層
110 色素層
110a 第1の色素
110b 第2の色素
111 カラーフィルタ
120 パターン化前色素層
Claims (10)
- 基板上に配列した複数の光電変換素子のそれぞれに対してカラーフィルタ層を形成したカラー撮像デバイスにおいて、
前記カラーフィルタ層が、
透明樹脂よりなる下地層と、
前記下地層上に、当該下地層を形成する透明樹脂のガラス転移温度以上で熱定着された色素層を備えたことを特徴とするカラー撮像デバイス。 - 前記下地層が、複数の光電変換素子を形成した基板上に形成された平坦化層である請求項1に記載のカラー撮像デバイス。
- 前記透明樹脂のガラス転移温度が、200℃以下である請求項1または2に記載のカラー撮像デバイス。
- 前記透明樹脂のガラス転移温度が、前記カラーフィルタ層に含まれる色素の昇華点より低い請求項1から3のいずれかに記載のカラー撮像デバイス。
- 前記透明樹脂が、赤外線吸収剤を含む請求項1から4のいずれかに記載のカラー撮像デバイス。
- 基板上に配列した複数の光電変換素子のそれぞれに対してカラーフィルタ層を形成したカラー撮像デバイスの製造方法において、
前記カラーフィルタ層の形成工程が、
複数の光電変換素子が配列された基板上に透明樹脂よりなる下地層を形成する工程と、
前記下地層上に当該下地層を形成する透明樹脂のガラス転移温度以上で色素層を熱定着させる工程を備えたことを特徴とするカラー撮像デバイスの製造方法。 - 前記下地層が、複数の光電変換素子が配列された基板上に形成される平坦化層である請求項6に記載のカラー撮像デバイスの製造方法。
- 前記色素層が、前記下地層上に色素を蒸着することにより形成される請求項6または7に記載のカラー撮像デバイスの製造方法。
- 前記熱定着における、熱処理温度が200℃以下である請求項6から8いずれかに記載のカラー撮像デバイスの製造方法。
- 前記熱定着における、熱処理温度が、前記色素層の色素の昇華点以下である請求項6から9いずれかに記載のカラー撮像デバイスの製造方法。
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