JP2560384B2 - 色分解フィルターの製造方法 - Google Patents
色分解フィルターの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は色フィルターの製造方法に関するものであ
り、特にカラー撮像素子用の色分解フィルターの製造方
法に関するものである。
り、特にカラー撮像素子用の色分解フィルターの製造方
法に関するものである。
単管式カラー撮像管又は単板式カラー固体撮像素子等
のカラー撮像素子では、撮像面に結像される画像に含ま
れる色情報を電気信号に変換する目的で、光電変換部の
前面に数種の異なる分光透過率を持った色フィルターを
ストライプ状又はモザイク状に規則的に配置した色分解
フィルターを設けている。この色分解フィルターはその
表面に結像された画像を規則的に配置された色フィルタ
ーにより微小な部位に分割し、個々の部位における色情
報を各色フィルターを透過する光の強度という形で光電
変換部へと伝える働きを持っている。このためカラー撮
像素子を用いた画像認識においては、使用する色分解フ
ィルターの特性により認識される画像の画質即ち解像度
や色再現性等は大きく変化する。一方、家庭用VTR及び
小型ポータブルVTRの普及に伴いカラー撮像素子の小型
化への要求が高まると共に、ハイビジョンをはじめとす
る高品位テレビの開発に代表される画像の高画質化への
対応としてカラー撮像素子の高性能化への要求が高まっ
ている。カラー撮像素子の小型化、高性能化への要求と
は、単管式カラー撮像管の場合は電子ビームの走査サイ
ズの縮小とキャリア周波数の向上等により、また単板式
カラー固体撮像素子の場合はチップ面積の縮小と素子特
性自体の改善及び受光蓄積モードの検討、さらに画素の
微細化等によって実現されるため、用いられる色分解フ
ィルターにはパタンサイズの微細化、寸法精度の向上及
びフィルター端部の形状の改善等が求められている。
のカラー撮像素子では、撮像面に結像される画像に含ま
れる色情報を電気信号に変換する目的で、光電変換部の
前面に数種の異なる分光透過率を持った色フィルターを
ストライプ状又はモザイク状に規則的に配置した色分解
フィルターを設けている。この色分解フィルターはその
表面に結像された画像を規則的に配置された色フィルタ
ーにより微小な部位に分割し、個々の部位における色情
報を各色フィルターを透過する光の強度という形で光電
変換部へと伝える働きを持っている。このためカラー撮
像素子を用いた画像認識においては、使用する色分解フ
ィルターの特性により認識される画像の画質即ち解像度
や色再現性等は大きく変化する。一方、家庭用VTR及び
小型ポータブルVTRの普及に伴いカラー撮像素子の小型
化への要求が高まると共に、ハイビジョンをはじめとす
る高品位テレビの開発に代表される画像の高画質化への
対応としてカラー撮像素子の高性能化への要求が高まっ
ている。カラー撮像素子の小型化、高性能化への要求と
は、単管式カラー撮像管の場合は電子ビームの走査サイ
ズの縮小とキャリア周波数の向上等により、また単板式
カラー固体撮像素子の場合はチップ面積の縮小と素子特
性自体の改善及び受光蓄積モードの検討、さらに画素の
微細化等によって実現されるため、用いられる色分解フ
ィルターにはパタンサイズの微細化、寸法精度の向上及
びフィルター端部の形状の改善等が求められている。
以上述べたようにカラー撮像素子用色分解フィルター
の特性はカラー撮像素子の撮像特性と密接な関係をもっ
ているため、従来からその構成及び製造方法については
数多くの検討が試みられている。現在広く用いられてい
るカラー撮像素子用色分解フィルターの製造方法は、色
フィルターパタンの基板上への形成方法という観点から
次の３種類に分類することができる。
の特性はカラー撮像素子の撮像特性と密接な関係をもっ
ているため、従来からその構成及び製造方法については
数多くの検討が試みられている。現在広く用いられてい
るカラー撮像素子用色分解フィルターの製造方法は、色
フィルターパタンの基板上への形成方法という観点から
次の３種類に分類することができる。
（１）染色可能な物質を予め基板上にパタン化して形成
した後、染色をおこなうことによって色フィルターパタ
ンを得る方法。
した後、染色をおこなうことによって色フィルターパタ
ンを得る方法。
（２）後に溶解等によって除去可能な物質（リフト材と
呼ぶ）を予め基板上にパタン化して形成した後、色フィ
ルター層を基板上に形成し、次いでリフト材を除去する
ことによりリフト材を形成した以外の部分に色フィルタ
ーパタンを得る方法。
呼ぶ）を予め基板上にパタン化して形成した後、色フィ
ルター層を基板上に形成し、次いでリフト材を除去する
ことによりリフト材を形成した以外の部分に色フィルタ
ーパタンを得る方法。
（３）色フィルター層を予め基板上に形成し、次いで色
フィルター層表面にパタン化したマスク層を設けた後、
エッチング処理を行うことによりマスク層によって保護
される部分のみ色フィルターを残し、次いでマスク層を
除去することにより色フィルターパタンを得る方法。
フィルター層表面にパタン化したマスク層を設けた後、
エッチング処理を行うことによりマスク層によって保護
される部分のみ色フィルターを残し、次いでマスク層を
除去することにより色フィルターパタンを得る方法。
これらの方法を色分解フィルターの製造に用いた場合
の問題点を以下に述べる。
の問題点を以下に述べる。
（１）の方法は所謂レリーフ染色法と呼ばれるもので
ある。レリーフ染色法では染色可能な物質自体にパター
ニング性を持たせているために染色性とパターニング性
を両立させることが難しい上、染色時に起こるパタンの
膨潤により高いパタン精度が実現しにくいため、高い染
色性を持った数μｍ以下の微細パタンを形成することは
極めて困難であった。
ある。レリーフ染色法では染色可能な物質自体にパター
ニング性を持たせているために染色性とパターニング性
を両立させることが難しい上、染色時に起こるパタンの
膨潤により高いパタン精度が実現しにくいため、高い染
色性を持った数μｍ以下の微細パタンを形成することは
極めて困難であった。
（２）の方法は所謂リフトオフ法と呼ばれるものであ
る。リフトオフ法では色フィルターパタンのエッジ部分
がリフト材のエッジ付近を被覆している色フィルター層
に生じる亀裂によって形成されるためエッジ部分の形状
を制御することが難しく、目的とするエッジ形状を得る
ためにはリフトオフ条件の詳細な検討が必要となる。ま
た、色フィルターパタンが数μｍ以下となった場合には
リフト材に挟まれた数μｍ以下の溝の内部を均一に埋め
るように色フィルター層を形成する必要があるが、その
ような色フィルター層の形成は実際には極めて困難であ
る。
る。リフトオフ法では色フィルターパタンのエッジ部分
がリフト材のエッジ付近を被覆している色フィルター層
に生じる亀裂によって形成されるためエッジ部分の形状
を制御することが難しく、目的とするエッジ形状を得る
ためにはリフトオフ条件の詳細な検討が必要となる。ま
た、色フィルターパタンが数μｍ以下となった場合には
リフト材に挟まれた数μｍ以下の溝の内部を均一に埋め
るように色フィルター層を形成する必要があるが、その
ような色フィルター層の形成は実際には極めて困難であ
る。
（３）の方法は色フィルターを直接エッチングするこ
とによってパタン化する方法である。この方法ではマス
ク層のパターニングにフォトリソグラフィー法を用いる
ことにより微細かつ高精度のマスクパタンを形成するこ
とができ、またエッチング法として反応性イオンエッチ
ング等を用いることによりマスクパタンに忠実なエッチ
ング加工が可能であることから、原理的には１μｍ以下
の微細な色フィルターパタンを得ることが出来る。
とによってパタン化する方法である。この方法ではマス
ク層のパターニングにフォトリソグラフィー法を用いる
ことにより微細かつ高精度のマスクパタンを形成するこ
とができ、またエッチング法として反応性イオンエッチ
ング等を用いることによりマスクパタンに忠実なエッチ
ング加工が可能であることから、原理的には１μｍ以下
の微細な色フィルターパタンを得ることが出来る。
このように色フィルターパタンの形成方法としては、
（３）の方法が最も微細加工性に優れている。しかし、
色分解フィルターは２色又は３色の色フィルターパタン
を基板上に規則正しく配置することにより形成されるた
め、（１）、（２）、（３）、いずれの方法を用いた場
合でも基板上への色フィルターパタンの形成を２回乃至
３回繰り返す必要があった。従って、２色目又は３色目
の色フィルターパタンを形成する領域の下あるいは付近
に、既に色フィルターパタンが形成されている場合に
は、その付近における基板表面の凹凸や反射率の変化等
の影響により、その上に形成される色フィルターパタン
の膜厚、寸法等を平滑な基板上に形成する場合と同様に
保つことが困難であることが問題となっていた。これら
の問題点に関しては従来各色フィルターパタン上に平坦
化層を入れることによって下地物質の凹凸や反射率の影
響を低減させる試みがなされている。しかし平坦化層を
導入する際には色フィルターパタンの設計を平坦化層の
導入を前提として行う必要があり、色フィルターパタン
と平坦化層との光学整合性を考慮しなければならないた
め、色フィルターパタンの設計の自由度が制限されてし
まう欠点があった。また色フィルターパタンの寸法が数
μｍ以下になると、色フィルターパタンの厚さ（約１μ
ｍ程度）とパタン寸法との比即ちアスペクト比が大きく
なるため、さらに各色フィルターごとに平坦化層を設け
る場合には最終的に形成される色分解フィルターのフィ
ルター層の厚さがパタン寸法よりも大きくなることも考
えられる。このような場合には各色フィルターパタンの
境界部分では入射する光の入射方向によって光電変換部
に投影される画像が変化するため、色分解フィルターの
特性を均一かつ良好に保つことが困難となる。さらに以
上述べた諸問題点が解決された場合でも、色分解フィル
ターでは各色フィルターパタンを隙間なくかつそれぞれ
の位置関係がフィルター面内で均一となるように配置し
なければならないため、色フィルターパタンの形成を各
色フィルターごとに行う方法を用いた場合には各色フィ
ルターパタン間のアライメント精度を高く保つことは困
難であり、また各試料間のアライメント状態を均一に保
つことも困難であることが問題となっていた。
（３）の方法が最も微細加工性に優れている。しかし、
色分解フィルターは２色又は３色の色フィルターパタン
を基板上に規則正しく配置することにより形成されるた
め、（１）、（２）、（３）、いずれの方法を用いた場
合でも基板上への色フィルターパタンの形成を２回乃至
３回繰り返す必要があった。従って、２色目又は３色目
の色フィルターパタンを形成する領域の下あるいは付近
に、既に色フィルターパタンが形成されている場合に
は、その付近における基板表面の凹凸や反射率の変化等
の影響により、その上に形成される色フィルターパタン
の膜厚、寸法等を平滑な基板上に形成する場合と同様に
保つことが困難であることが問題となっていた。これら
の問題点に関しては従来各色フィルターパタン上に平坦
化層を入れることによって下地物質の凹凸や反射率の影
響を低減させる試みがなされている。しかし平坦化層を
導入する際には色フィルターパタンの設計を平坦化層の
導入を前提として行う必要があり、色フィルターパタン
と平坦化層との光学整合性を考慮しなければならないた
め、色フィルターパタンの設計の自由度が制限されてし
まう欠点があった。また色フィルターパタンの寸法が数
μｍ以下になると、色フィルターパタンの厚さ（約１μ
ｍ程度）とパタン寸法との比即ちアスペクト比が大きく
なるため、さらに各色フィルターごとに平坦化層を設け
る場合には最終的に形成される色分解フィルターのフィ
ルター層の厚さがパタン寸法よりも大きくなることも考
えられる。このような場合には各色フィルターパタンの
境界部分では入射する光の入射方向によって光電変換部
に投影される画像が変化するため、色分解フィルターの
特性を均一かつ良好に保つことが困難となる。さらに以
上述べた諸問題点が解決された場合でも、色分解フィル
ターでは各色フィルターパタンを隙間なくかつそれぞれ
の位置関係がフィルター面内で均一となるように配置し
なければならないため、色フィルターパタンの形成を各
色フィルターごとに行う方法を用いた場合には各色フィ
ルターパタン間のアライメント精度を高く保つことは困
難であり、また各試料間のアライメント状態を均一に保
つことも困難であることが問題となっていた。
以上述べたカラー撮像素子用色分解フィルターの製造
方法に関する問題点は各色フィルターパタンの順次形成
してゆく工程を採る限りいずれも避けられないものであ
るが、いままでこれらの問題点を解決しうる新たな製造
方法は見出されていなかった。
方法に関する問題点は各色フィルターパタンの順次形成
してゆく工程を採る限りいずれも避けられないものであ
るが、いままでこれらの問題点を解決しうる新たな製造
方法は見出されていなかった。
本発明の目的はカラー撮像素子用色分解フィルターの
製造方法に関する上記の問題を解決し、高い寸法精度と
アライメント精度を保ちつつ各色フィルターパタンを基
板上に配置する方法を提供することにある。
製造方法に関する上記の問題を解決し、高い寸法精度と
アライメント精度を保ちつつ各色フィルターパタンを基
板上に配置する方法を提供することにある。
本発明では上記目的を達成するために色分解フィルタ
ーの製造方法に関し鋭意検討した結果、特定の波長領域
の光を選択的に透過させる２種の色フィルターをそれぞ
れ所望パタン状に基板上に配置することによって形成さ
れる色分解フィルターの製造方法において、基板上に第
１色の色フィルターを形成し、該色フィルターを配置す
べき領域にあたる該色フィルター表面に第１のエッチン
グ防止膜を形成した後、第２色の色フィルターを形成
し、該第２色の色フィルターを配置すべき領域にあたる
該第２色の色フィルター表面に第２のエッチング防止膜
を形成し、しかる後にエッチング処理を行い、前記第２
色の色フィルターと前記第１色の色フルターを連続して
除去することにより前記第１のエッチング防止膜によっ
て保護される前記第１色の色フィルターと、前記第２の
エッチング防止膜によって保護される前記第２色の色フ
ィルター及びその下部にある前記第１色の色フィルター
を基板上に残し、さらに前記第１及び前記第２のエッチ
ング防止膜を除去することにより、前記第１色の色フィ
ルターと、前記第１色と前記第２色の色フィルターが重
なりあう部分から得られる前記第１色と前記第２色の色
フィルターとは異なる第３色の色フィルターをそれぞれ
高い寸法精度とアライメント精度を保ちつつ基板上に配
置することが可能であることを見出した。
ーの製造方法に関し鋭意検討した結果、特定の波長領域
の光を選択的に透過させる２種の色フィルターをそれぞ
れ所望パタン状に基板上に配置することによって形成さ
れる色分解フィルターの製造方法において、基板上に第
１色の色フィルターを形成し、該色フィルターを配置す
べき領域にあたる該色フィルター表面に第１のエッチン
グ防止膜を形成した後、第２色の色フィルターを形成
し、該第２色の色フィルターを配置すべき領域にあたる
該第２色の色フィルター表面に第２のエッチング防止膜
を形成し、しかる後にエッチング処理を行い、前記第２
色の色フィルターと前記第１色の色フルターを連続して
除去することにより前記第１のエッチング防止膜によっ
て保護される前記第１色の色フィルターと、前記第２の
エッチング防止膜によって保護される前記第２色の色フ
ィルター及びその下部にある前記第１色の色フィルター
を基板上に残し、さらに前記第１及び前記第２のエッチ
ング防止膜を除去することにより、前記第１色の色フィ
ルターと、前記第１色と前記第２色の色フィルターが重
なりあう部分から得られる前記第１色と前記第２色の色
フィルターとは異なる第３色の色フィルターをそれぞれ
高い寸法精度とアライメント精度を保ちつつ基板上に配
置することが可能であることを見出した。
本発明では互いに異なる分光透過率をもつ第１色と第
２色の色フィルターの内の第１色の色フィルターと第１
色と第２色の色フィルターが重なりあう部分から得られ
る第３色の色フィルターを基板上にそれぞれ所望パタン
状に配置することによって形成される色フィルターの作
成に際し、第１色の色フィルター層を基板上に形成した
のちその表面にエッチング防止層をパタン化して形成す
るがエッチングは行わず引き続いて第２色の色フィルタ
ー層を形成する。そしてその表面にエッチング防止層を
パタン化して形成した後にエッチング処理を行い第１色
と第２色の色フィルターを連続して除去することにその
特徴がある。この方法によれば第１色の色フィルターと
第３色の色フィルターをパタン化して残すべき領域は、
それぞれ第１色の色フィルター表面に形成されたエッチ
ングマスク及び第２色の色フィルター表面に形成された
エッチングマスクによって決められるためエッチングを
高い精度で行うことができれば、パタン寸法及びアライ
メントの誤差はそれぞれのエッチングマスクのパターニ
ング精度のみに起因することになる。エッチングマスク
のパターニング精度はフォトリソグラフィー法を用いれ
ば寸法及びアライメントの誤差をそれぞれ±0.2μｍ以
下に抑えることができる。第２色の色フィルター表面に
エッチングマスクを形成する際には第１色の色フィルタ
ー表面に形成されたエッチングマスクによって第２色の
色フィルター表面に起伏が生ずるがエッチングマスクの
厚みは0.2μｍ以下とすることができるため、この起伏
のパターニング精度への影響は無視できる。また、エッ
チング法としては好ましくは反応性イオンエッチング
（以下RIEと略す）等の異方性エッチング法を用いれば
パタン変換差が殆どゼロであるエッチング加工が可能で
ある。さらに最終的に色フィルターとして残される領域
はエッチング終了後にエッチングマスクを除去するまで
エッチングマスクによって保護されるため、製造工程に
おける色フィルターの劣化も生じにくい。このように本
発明によればパタン寸法が２〜３μｍ程度の色分解フィ
ルターも容易に形成することができる。また本発明は基
本的にどのような物質を色フィルター層として用いた場
合でも色フィルター層とのエッチング選択比がとれるよ
うな物質でエッチングマスクを形成することができれば
応用することができる。例えば、色フィルター層として
ゼラチン、カゼイン、ポリイミド等の有機化合物を主成
分とする物質を用いエッチング法としてO2ガスによるRI
Eを用いた場合にはエッチングマスクとして二酸化ケイ
素SiO2、ITO、アルミニウム、クロム等を、また色フィ
ルター層として、TiO2−SiO2から成る光学多層膜やカル
コゲン化合物等のような無機化合物を用いエッチング法
としてCF2Cl2等のハロゲン化炭化水素によるRIEを用い
た場合には、エッチングマスクとしてアルミニウム、ク
ロム、銅等を用いることにより、微細かつ高精度の色フ
ィルターパタンを持つ色分解フィルターを形成すること
ができた。
２色の色フィルターの内の第１色の色フィルターと第１
色と第２色の色フィルターが重なりあう部分から得られ
る第３色の色フィルターを基板上にそれぞれ所望パタン
状に配置することによって形成される色フィルターの作
成に際し、第１色の色フィルター層を基板上に形成した
のちその表面にエッチング防止層をパタン化して形成す
るがエッチングは行わず引き続いて第２色の色フィルタ
ー層を形成する。そしてその表面にエッチング防止層を
パタン化して形成した後にエッチング処理を行い第１色
と第２色の色フィルターを連続して除去することにその
特徴がある。この方法によれば第１色の色フィルターと
第３色の色フィルターをパタン化して残すべき領域は、
それぞれ第１色の色フィルター表面に形成されたエッチ
ングマスク及び第２色の色フィルター表面に形成された
エッチングマスクによって決められるためエッチングを
高い精度で行うことができれば、パタン寸法及びアライ
メントの誤差はそれぞれのエッチングマスクのパターニ
ング精度のみに起因することになる。エッチングマスク
のパターニング精度はフォトリソグラフィー法を用いれ
ば寸法及びアライメントの誤差をそれぞれ±0.2μｍ以
下に抑えることができる。第２色の色フィルター表面に
エッチングマスクを形成する際には第１色の色フィルタ
ー表面に形成されたエッチングマスクによって第２色の
色フィルター表面に起伏が生ずるがエッチングマスクの
厚みは0.2μｍ以下とすることができるため、この起伏
のパターニング精度への影響は無視できる。また、エッ
チング法としては好ましくは反応性イオンエッチング
（以下RIEと略す）等の異方性エッチング法を用いれば
パタン変換差が殆どゼロであるエッチング加工が可能で
ある。さらに最終的に色フィルターとして残される領域
はエッチング終了後にエッチングマスクを除去するまで
エッチングマスクによって保護されるため、製造工程に
おける色フィルターの劣化も生じにくい。このように本
発明によればパタン寸法が２〜３μｍ程度の色分解フィ
ルターも容易に形成することができる。また本発明は基
本的にどのような物質を色フィルター層として用いた場
合でも色フィルター層とのエッチング選択比がとれるよ
うな物質でエッチングマスクを形成することができれば
応用することができる。例えば、色フィルター層として
ゼラチン、カゼイン、ポリイミド等の有機化合物を主成
分とする物質を用いエッチング法としてO2ガスによるRI
Eを用いた場合にはエッチングマスクとして二酸化ケイ
素SiO2、ITO、アルミニウム、クロム等を、また色フィ
ルター層として、TiO2−SiO2から成る光学多層膜やカル
コゲン化合物等のような無機化合物を用いエッチング法
としてCF2Cl2等のハロゲン化炭化水素によるRIEを用い
た場合には、エッチングマスクとしてアルミニウム、ク
ロム、銅等を用いることにより、微細かつ高精度の色フ
ィルターパタンを持つ色分解フィルターを形成すること
ができた。
以下、本発明の実施例について第１図を用いて具体的
に説明する。
に説明する。
〔実施例１〕 厚さ0.5mm,直径3inchのパイレックスガラス（米国コ
ーニング社製）からなる透明基板１上にカゼイン系レジ
スト液Ｒ−100（富士薬品製）に重クロム酸アンモニウ
ム（関東化学製）を重量比10:1.5となるように加えて均
一に溶解した原液を純水で適宜希釈することによって調
製した感光液をスピンコート法を用いて塗布し感光性膜
２（膜厚0.8μｍ）を形成した。この感光性膜２を温風
循環式オーブンで70℃、30分のベーキング後PLA501FA型
露光装置（キャノン製）を用いて全面露光（露光量40mj
/cm2）し引き続い21℃の純水を用いて現像後、110℃、3
0分のベーキングを行なうことによって被染色層３を形
成した（第１図（ａ）参照）。この被染色層３をシアン
染色液（Cibacrolan Blue 8G（チバガイギー製）の0.5
％水溶液、pH4.0、液温60℃）に５分間浸し、次いでタ
ンニン酸処理（タンニン酸１％水溶液、pH3.0、液温65
℃、３分間）及び吐酒石処理（酒石酸アンチモニルカリ
ウム１％水溶液、pH3.0、液温65℃、３分間）を行った
後、170℃、30分のベーキングを行ないシアンフィルタ
ー層４を形成した。次にベーキング後のシアンフィルタ
ー層４の表面にスパッタリング法によりITO膜５（膜厚
0.1μｍ）を形成した。このITO膜５表面にフォトリソグ
ラフィー法によりポジ型フォトレジストS1400−27（シ
プレイファーイースト製）からなるマスクパタン６を形
成し（第１図（ｃ）参照）、５％塩酸を用いてマスクパ
タン６に覆われた以外のITO膜５をエッチング除去した
後マスクパタン６をアセトンを用いて溶解除去すること
によりITO膜からなるエッチングマスク７を得た（第１
図（ｃ）参照）。
ーニング社製）からなる透明基板１上にカゼイン系レジ
スト液Ｒ−100（富士薬品製）に重クロム酸アンモニウ
ム（関東化学製）を重量比10:1.5となるように加えて均
一に溶解した原液を純水で適宜希釈することによって調
製した感光液をスピンコート法を用いて塗布し感光性膜
２（膜厚0.8μｍ）を形成した。この感光性膜２を温風
循環式オーブンで70℃、30分のベーキング後PLA501FA型
露光装置（キャノン製）を用いて全面露光（露光量40mj
/cm2）し引き続い21℃の純水を用いて現像後、110℃、3
0分のベーキングを行なうことによって被染色層３を形
成した（第１図（ａ）参照）。この被染色層３をシアン
染色液（Cibacrolan Blue 8G（チバガイギー製）の0.5
％水溶液、pH4.0、液温60℃）に５分間浸し、次いでタ
ンニン酸処理（タンニン酸１％水溶液、pH3.0、液温65
℃、３分間）及び吐酒石処理（酒石酸アンチモニルカリ
ウム１％水溶液、pH3.0、液温65℃、３分間）を行った
後、170℃、30分のベーキングを行ないシアンフィルタ
ー層４を形成した。次にベーキング後のシアンフィルタ
ー層４の表面にスパッタリング法によりITO膜５（膜厚
0.1μｍ）を形成した。このITO膜５表面にフォトリソグ
ラフィー法によりポジ型フォトレジストS1400−27（シ
プレイファーイースト製）からなるマスクパタン６を形
成し（第１図（ｃ）参照）、５％塩酸を用いてマスクパ
タン６に覆われた以外のITO膜５をエッチング除去した
後マスクパタン６をアセトンを用いて溶解除去すること
によりITO膜からなるエッチングマスク７を得た（第１
図（ｃ）参照）。
次に被染色層３の形成と同様な方法で被染色層６を形
成した後イエロー染色液（Kayanol Yellow H5G（日本化
薬製）の0.8％水溶液、pH4.0、液温60℃）に５分間浸し
た後シアンフィルター層４と同様な処理を経てイエロー
フィルター層８を形成し、次いでITO膜５の形成と同様
な方法でITO膜９を形成しパタン化することによりエッ
チングマスク10を得た（第１図（ｇ）参照）。
成した後イエロー染色液（Kayanol Yellow H5G（日本化
薬製）の0.8％水溶液、pH4.0、液温60℃）に５分間浸し
た後シアンフィルター層４と同様な処理を経てイエロー
フィルター層８を形成し、次いでITO膜５の形成と同様
な方法でITO膜９を形成しパタン化することによりエッ
チングマスク10を得た（第１図（ｇ）参照）。
次にRIEによりエッチングマスク７及び10により保護
される領域以外にあるシアンフィルター層４及びイエロ
ーフィルター層８を除去した。エッチングガスとしては
O2を用い、ガス流量100sccm、ガス圧力20mmTorr、印加
電力密度0.24W/cm2で約10分間エッチングを行うことに
よりエッチングマスク７及び10のパタン寸法に忠実であ
りエッチング断面形状が垂直であるエッチングパタンを
得ることができた。RIEの後に５％塩酸に浸すことによ
りITO膜からなるエッチングマスク７及び10は容易に除
去することができた（第１図（Ｉ）参照）。
される領域以外にあるシアンフィルター層４及びイエロ
ーフィルター層８を除去した。エッチングガスとしては
O2を用い、ガス流量100sccm、ガス圧力20mmTorr、印加
電力密度0.24W/cm2で約10分間エッチングを行うことに
よりエッチングマスク７及び10のパタン寸法に忠実であ
りエッチング断面形状が垂直であるエッチングパタンを
得ることができた。RIEの後に５％塩酸に浸すことによ
りITO膜からなるエッチングマスク７及び10は容易に除
去することができた（第１図（Ｉ）参照）。
またITO膜は透明度が高いため色分解フィルターに要
求される特性によって第１図（ｈ）の状態のようにその
まま残すことも可能である。
求される特性によって第１図（ｈ）の状態のようにその
まま残すことも可能である。
以上の工程によりシアン、グリーン、ホワイトの各色
フィルターを線幅３μｍ、ピッチ寸法９μｍでストライ
プ状に配置することによって構成されるカラー撮像素子
用色分解フィルターを得ることができた。
フィルターを線幅３μｍ、ピッチ寸法９μｍでストライ
プ状に配置することによって構成されるカラー撮像素子
用色分解フィルターを得ることができた。
〔実施例２〕 厚さ0.5mm,直径3inchのパイレックスガラス（米国コ
ーニング社製）からなる透明基板１上に真空蒸着法によ
りTiO2−SiO2交互多層膜（膜厚0.9μｍ）からなるシア
ンフィルター層４を形成し、その表面にスパッタリング
法によりCr膜５（膜厚0.15μｍ）を形成した。このCr膜
５表面にフォトリソグラフィー法によりポジ型フォトレ
ジストS1400−27（シプレイファーイースト製）からな
るマスクパタン６を形成し（第１図（ｂ）参照）、硝酸
第二セリウムアンモニウム−過塩素酸系エッチング液を
用いてマスクパタン６に覆われた以外のCr膜５をエッチ
ング除去した後マスクパタン６をアセトンを用いて溶解
除去することによりCr膜からなるエッチングマスク７を
得た（第１図（ｃ）参照）。次に真空蒸着法によりTiO2
−SiO2交互多層膜（膜厚0.7μｍ）からなるイエローフ
ィルター層４を形成し、その表面にスパッタリング法に
よりCr膜９（膜厚0.2μｍ）を形成した。次いでエッチ
ングマスク７の形成と同様な方法でCr膜９をパタン化す
ることによりエッチングマスク10を得た（第１図（ｇ）
参照）。
ーニング社製）からなる透明基板１上に真空蒸着法によ
りTiO2−SiO2交互多層膜（膜厚0.9μｍ）からなるシア
ンフィルター層４を形成し、その表面にスパッタリング
法によりCr膜５（膜厚0.15μｍ）を形成した。このCr膜
５表面にフォトリソグラフィー法によりポジ型フォトレ
ジストS1400−27（シプレイファーイースト製）からな
るマスクパタン６を形成し（第１図（ｂ）参照）、硝酸
第二セリウムアンモニウム−過塩素酸系エッチング液を
用いてマスクパタン６に覆われた以外のCr膜５をエッチ
ング除去した後マスクパタン６をアセトンを用いて溶解
除去することによりCr膜からなるエッチングマスク７を
得た（第１図（ｃ）参照）。次に真空蒸着法によりTiO2
−SiO2交互多層膜（膜厚0.7μｍ）からなるイエローフ
ィルター層４を形成し、その表面にスパッタリング法に
よりCr膜９（膜厚0.2μｍ）を形成した。次いでエッチ
ングマスク７の形成と同様な方法でCr膜９をパタン化す
ることによりエッチングマスク10を得た（第１図（ｇ）
参照）。
次にRIEによりエッチングマスク７及び10により保護
される領域以外にあるシアンフィルター層４及びイエロ
ーフィルター層８を除去した（第１図（ｈ）参照）。エ
ッチングガスとしてはCF2Cl2を用い、ガス流量50sccm、
ガス圧力20mmTorr、印加電力密度0.33W/cm2で約30分間
エッチングを行うことによりエッチングマスク７及び10
のパタン寸法に忠実でありエッチング断面形状が垂直で
あるエッチングパタンを得ることができた。RIEの後に
硝酸第二セリウムアンモニウム−過塩素酸系エッチング
液浸すことによりCr膜からなるエッチングマスク７及び
10は容易に除去することができた（第１図（ｉ）参
照）。
される領域以外にあるシアンフィルター層４及びイエロ
ーフィルター層８を除去した（第１図（ｈ）参照）。エ
ッチングガスとしてはCF2Cl2を用い、ガス流量50sccm、
ガス圧力20mmTorr、印加電力密度0.33W/cm2で約30分間
エッチングを行うことによりエッチングマスク７及び10
のパタン寸法に忠実でありエッチング断面形状が垂直で
あるエッチングパタンを得ることができた。RIEの後に
硝酸第二セリウムアンモニウム−過塩素酸系エッチング
液浸すことによりCr膜からなるエッチングマスク７及び
10は容易に除去することができた（第１図（ｉ）参
照）。
以上の工程によりシアン、グリーン、ホワイトの各色
フィルターを線幅３μｍ、ピッチ寸法９μｍでストライ
プ状に配置することによって構成されるカラー撮像素子
用色分解フィルターを得ることができた。
フィルターを線幅３μｍ、ピッチ寸法９μｍでストライ
プ状に配置することによって構成されるカラー撮像素子
用色分解フィルターを得ることができた。
本発明によれば、２色の色フィルターを１度のエッチ
ング処理によって形成できる上にそれぞれの色フィルタ
ーに対応するエッチングマスクを寸法精度、アライメン
ト精度を共に高く保って形成することができる。従って
従来法と比較して色フィルターパタンのパターニング精
度が大幅に向上すると共に製造工程も短縮することがで
きる。
ング処理によって形成できる上にそれぞれの色フィルタ
ーに対応するエッチングマスクを寸法精度、アライメン
ト精度を共に高く保って形成することができる。従って
従来法と比較して色フィルターパタンのパターニング精
度が大幅に向上すると共に製造工程も短縮することがで
きる。
第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明の色分解フィルター製造
方法の一実施例を工程順に示す説明図である。 １……ガラス基板 ２……感光性膜 ３……被染色層 ４……シアンフィルター層 5,9……Cr膜又はITO膜 ６……マスクパタン 7,10……エッチングマスク ８……イエローフィルター層
方法の一実施例を工程順に示す説明図である。 １……ガラス基板 ２……感光性膜 ３……被染色層 ４……シアンフィルター層 5,9……Cr膜又はITO膜 ６……マスクパタン 7,10……エッチングマスク ８……イエローフィルター層
Claims (1)
- 【請求項１】特定の波長領域の光を選択的に透過させる
２種の色フィルターをそれぞれ所望パタン状に基板上に
配置することによって形成される色分解フィルターの製
造方法において、基板上に第１色の色フィルターを形成
し、該色フィルターを配置すべき領域にあたる該色フィ
ルター表面に第１のエッチング防止膜を形成した後、第
２色の色フィルターを形成し、該第２色の色フィルター
を配置すべき領域にあたる該第２色の色フィルター表面
に第２のエッチング防止膜を形成し、しかる後にエッチ
ング処理を行い、前記第２色の色フィルターと前記第１
色の色フィルターを連続して除去することにより前記第
１のエッチング防止膜によって保護される前記第１色の
色フィルターと、前記第２のエッチング防止膜によって
保護される前記第２色の色フィルター及びその下部にあ
る前記第１色の色フィルターを基板上に残し、前記第１
色の色フィルターと、前記第１色と前記第２色の色フィ
ルターが重なりあう部分から得られる前記第１色と前記
第２色の色フィルターとは異なる第３色の色フィルター
をそれぞれ所望パタン状に基板上に配置することを特徴
とする色分解フィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2588788A JP2560384B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 色分解フィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2588788A JP2560384B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 色分解フィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200301A JPH01200301A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2560384B2 true JP2560384B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=12178296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2588788A Expired - Fee Related JP2560384B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 色分解フィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560384B2 (ja) |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP2588788A patent/JP2560384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200301A (ja) | 1989-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |