JP2956732B2 - 固体撮像装置カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
固体撮像装置カラーフィルターの製造方法Info
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Description
ルターの製造方法に関するものである。
ぶ)カラーフィルターとしてゼラチン、カゼインなどの
天然材料に重クロム酸アンモニウムを加えた感光材料が
使用されてきた。これが使用されてきたのは従来求めら
れた以下の特性を備えていたためである。
形成できる。 (2)2〜20μmのパターン形成ができる。
染色でき、変色しない。 しかし、重クロム酸塩−天然材料を用いた場合の問題点
は、以下の5点である。
性が不十分であり、さらに優れた塗布均一性と解像度と
染色性が求められる。
る事が困難である。 (5)6価クロムの有害性がある。
トの開発が望まれていた。その結果、数多くの異なる反
応機構を持つフォトレジストが開発されている。この新
しいフォトレジストは溶媒として用いる材料によって次
の2つに分類される。
天然材料と同じ水可溶性材料) (2)有機溶剤を用いるもの(有機溶剤可溶性材料) また、従来の重クロム酸塩−天然材料でカラーフィルタ
ーを形成する工程は、下記の4工程で行われている。
にする。 (2)レジスト表面にカラーフィルター材料を塗布す
る。
る。 (4)カラーフィルターパターンに染色をする。
る水可溶性材料であれば、上記のカラーフィルターを形
成する工程を用いることが出来る。
機溶剤を用いた有機溶剤可溶性材料では上記の従来のカ
ラーフィルターを形成する工程ではカラーフィルターパ
ターンを形成する事はできない。
溶剤可溶性のカラーフィルター材料を用いた工程は、初
めにCCDデバイス表面を平坦にするために、有機溶剤
可溶性アクリル材料である透明膜層材料を塗布して、透
明膜層を形成する。次に透明膜層の上に有機溶剤可溶性
のカラーフィルター材料を塗布する。この時透明膜層は
有機溶剤に溶解する。したがって、透明膜層の上に溶剤
可溶性のカラーフィルター材料を塗布した場合、透明膜
層とカラーフィルター層との間に両方が混ざり合った混
合層ができる。そのため従来の重クロム酸塩−天然材料
を用いて従来のカラーフィルター形成工程でカラーフィ
ルターパターンを形成した場合、カラーフィルター材料
を除去した部分に混合層が残存する。このため染色工程
後、混合層にも染色が行なわれる。
ター材料をCCDのカラーフィルター材料として用いる
場合、重クロム酸塩−天然材料を用いた従来のカラーフ
ィルター形成方法ではカラーフィルターを形成できない
という問題点を有していた。
性の透明膜層の上に有機溶剤可溶性のカラーフィルター
材料を用いてカラーフィルターを形成するための方法を
提供するものである。
めに本発明の固体撮像装置カラーフィルターの製造方法
は、固体撮像装置デバイス上に透明膜層を形成する工程
と、前記透明膜層の平面上にカラーフィルター層を形成
する工程と、前記カラーフィルター層の所定領域に紫外
線光の照射を行なう工程と、前記紫外線光照射により生
じた前記カラーフィルター層の溶解性の高い部分を除去
してカラーフィルターパターンを形成する工程と、前記
カラーフィルター層を除去した前記透明膜層上に形成さ
れた混合層を除去する工程とを備えている。
を形成する工程と、前記透明膜層の平面上に混合防止層
を形成する工程と、前記混合防止層の平面上にカラーフ
ィルター層を形成する工程と、前記混合防止層とカラー
フィルター層との所定領域に紫外線光の照射を行なう工
程と、前記紫外線光照射により生じた前記カラーフィル
ター層の溶解性の高い部分を除去してカラーフィルター
パターンを形成する工程とを備えている。
ラーフィルター材料を除去した場所に染色されなくなる
為、有機溶剤可溶性の材料をCCDカラーフィルターと
して用いる事ができる。
参照にしながら説明する。
て説明する。透明膜材料としてポリメチルメタクリレー
ト(以下PMMAと呼ぶ)を主成分とする有機溶剤可溶
性アクリル樹脂を用いる。溶媒はエチルセロソルブ(以
下ECと呼ぶ)である。透明膜材料は遠紫外線光の照射
によりPMMAの分解が起こり低分子量化される。現像
液にメチルエチルケトン(以下MEKと略す)とイソプ
ロピルアルコール(IPA)の混合液を用いると照射部
分は溶解して除去される。したがって、遠紫外線光の照
射に対しポジ型の特性を示す。しかし通常の紫外線光
(g線またはi線)に対しては感度が低く、パターニン
グする事はできない。
ー材料を説明する。カラーフィルター材料は溶剤可溶性
アクリル樹脂と溶剤可溶性アジド化合物の感光剤を主成
分としている。溶媒はECである。カラーフィルター材
料は紫外線光のi線を照射するとアジド化合物のアジド
基が分解するのと同時にアクリル樹脂が架橋する。現像
液にIPAを用いると未露光部分は溶解されて除去され
る。また露光部分は残ってパターンを形成する。したが
って、紫外線光のi線を照射するとネガ型の特性を示
す。しかし、遠紫外線光には感度が低く、パターニング
されない。また、酸性染料に対し、染料とアクリル樹脂
中のアミノ基が結合する為、染色性を有する。
て、図面を参照にしながら説明する。図1に示すように
CCDデバイス1上に透明膜材料を塗布し、透明膜層2
の形成を行なう。透明膜層2を形成した後に加熱処理を
行う。この工程によりCCDデバイス1表面は透明膜層
2により平坦化される。
装置で塗布を行い、透明膜層2を形成する。加熱処理は
200℃以上で数分間行う。
にした透明膜層2の上にカラーフィルター材料を塗布し
て、カラーフィルター層3の形成を行なう。カラーフィ
ルター層3を形成した後に加熱処理を行なう。
材料は有機溶剤可溶性のアクリル樹脂であり溶媒は有機
溶剤のECである。また透明膜材料も有機溶媒に溶解性
を持つ。したがって、この工程により透明膜層2とカラ
ーフィルター層3との間に、両方が混ざりあった混合層
4が形成される。
を回転塗布装置で塗布を行い、カラーフィルター層3を
形成する。カラーフィルター層3の膜厚は0.5μm以
下である。加熱処理は70℃から90℃の範囲で数分間
行う。
パターンを有するマスクをフォトマスクとして使用し、
紫外線光の照射を行なう。この照射工程により図2の工
程で形成された混合層4のなかで紫外線光を照射された
混合層は特性変化が生じる。紫外線光が照射された混合
層5は、混合層5に含まれるカラーフィルター材料が光
架橋することにより、混合層5自体にも架橋性が増加す
る。また、紫外線の照射されない混合層6は光架橋は起
こらないので、化学変化は生じない。従って、混合層6
は混合層5よりも架橋性が弱い。
照射を行う。露光量は20mW/cm 2である。
層3のうち紫外線の未照射部分をカラーフィルター材料
の現像液に溶解させる。溶解終了後に現像液を除去し
て、加熱処理を行なう。この工程により、カラーフィル
ター層3のうち紫外線の未照射場所は除去されて、カラ
ーフィルターパターン7が形成される。しかし、透明膜
層2とカラーフィルター層3との間に、両方が混ざりあ
った混合層6の除去は行なわれない。
現像液は常温で数分間カラーフィルター層3の溶解を行
う。加熱処理は140℃から160℃の範囲で数分間行
う。上記の条件でi線未照射部分のカラーフィルター材
料の除去は完了する。
パターン7が形成された後に、遠紫外線光(Deep−
UV)の全面照射を行なう。
層材料の現像液を用いて、混合層6を現像液に溶解させ
る。溶解終了後に現像液を除去して、加熱処理を行な
う。この工程により混合層6は除去される。
に詳しく説明する。図3の前工程により混合層5と混合
層6との架橋性に差が生じている。そのため、混合層5
と混合層6は遠紫外線の照射量により、その感光特性に
差が生じる。遠紫外線露光量が少ない場合は、混合層6
のみのPMMAの光分解が進み、図6の工程により混合
層6が除去される。遠紫外線露光量を増やすと混合層6
の除去はさらに進む。しかしこの場合混合層5において
も含まれるPMMAの光分解が進み、混合層5の除去が
始まる。このため混合層5の上に形成されたカラーフィ
ルターパターンは欠損やはがれが生じる。したがって混
合層6のみ除去を行なう為には、最適な遠紫外線照射量
が必要となる。
量は7000mW/cm2程度まで混合層6のみ除去さ
れ、この値が本実施例における最適値である。また、こ
の最適な遠紫外線照射量は、用いる透明膜材料、透明膜
層2の現像液、カラーフィルター材料、カラーフィルタ
ー層3の現像液、CCDデバイス条件、図1の工程にお
ける透明膜層2の塗布膜厚、透明膜層2の加熱条件、図
2の工程におけるカラーフィルター層3の塗布膜厚、カ
ラーフィルター層3の加熱条件、図3の工程における紫
外線の照射量、図4におけるカラーフィルター層3の溶
解条件、加熱条件、図6における混合層4の溶解条件に
よって異なる。
遠紫外線光の照射を行なえばカラーフィルターパターン
の欠損やはがれが生じない為、さらに有効である。
クトアライナーを使用する。露光量は5000mW/cm
2である。
IPAとの混合液を用いる。現像液の温度は常温で数分
間混合層4の溶解を行う。加熱処理は140℃から16
0℃での範囲で数分間行う。
フィルターパターン7は酸性染料に浸水させて染色を行
ない、次に固着液に浸水させて固着を行なう。固着終了
後に加熱処理を行なう。
%のマゼンタ(以下Mgと略す)酸性染料を使用した。
染色液温度は30℃から70℃の範囲である。染色液に
数分間浸水した後に常温の純水を使用して洗浄処理を数
分間行う。次に回転による振り切りと加熱処理により脱
水を行う。また、本実施例では固着処理は削除する。
フィルター8が形成されている。別のカラーフィルター
を形成する為には、上記図1から図7までの工程を繰り
返す。
す。線9と線10は本発明の分光特性を示す。線9はカ
ラーフィルターパターンが形成された部分の特性を示
す。線10はカラーフィルター材料が除去された部分の
特性を示す。
の分光特性を示す。従来の方法は本発明の図5と図6の
工程を削除したプロセスであり、図1,2,3,4,7
の順序で行っている。線11はカラーフィルターパター
ン7が形成された部分の特性を示す。線12はカラーフ
ィルター材料が除去された部分の特性を示す。
が生じていないことがわかる。また、表面観察と断面観
察からカラーフィルター8のパターン形状に差は見られ
ない。しかし、カラーフィルター材料が除去された部分
においては従来方法の線12では最低値80%であり、
混合層6が染色されている。本実施例の線10では最低
値94%と高い透過率を示している。したがって、本実
施例では透明膜層2とカラーフィルター層3との間の両
方が混ざりあった混合層6は除去されていることがわか
る。
み、染色工程後カラーフィルター材料を除去した場所が
染色されなくなる。したがって、有機溶剤可溶性の材料
をCCDカラーフィルターとして用いる事ができる。
いて上記の方法でカラーフィルターを形成する場合も本
発明が有効である。カラーフィルター材料を除去した透
明膜層の上に形成された顔料の残存を除去する事ができ
る。したがって、顔料分散型カラーフィルター材料をC
CDカラーフィルターとして用いる事ができる。
解および例示の方法によって詳細に説明したけれども、
ある変化およびある変形は添付した特許請求の範囲で行
なわれ得ることは明らかである。
て、図面を参照にしながら説明する。初めに本実施例で
用いた混合防止材料について説明する。混合防止材料は
水可溶性アクリル樹脂を主成分とする。溶媒は純水であ
る。
説明する。透明膜材料は有機溶剤可溶性のアクリル樹脂
を主成分とする。溶媒はECである。
材料を説明する。カラーフィルター材料は溶剤可溶性ア
クリル樹脂と溶剤可溶性アジド化合物の感光剤を主成分
とする。溶媒はECである。カラーフィルター材料は紫
外線光のi線を照射するとアジド化合物のアジド基が分
解するのと同時にアクリル樹脂を架橋する。現像液にI
PAを用いると未露光部分は溶解されて除去される。ま
た露光部分は残ってパターンを形成する。したがって、
紫外線光のi線を照射するとネガ型の特性を示す。しか
し、低波長側紫外線光には感度が低く、パターニングさ
れない。また、酸性染料に対し、染料とアクリル樹脂中
のアミノ基が結合する為、染色性を有する。
ィルターの形成方法について、図面を参照にしながら説
明する。
明膜材料を塗布して透明膜層2の形成を行なう。透明膜
層2を形成した後に加熱処理を行う。この工程によりC
CDデバイス表面は透明膜層2により平坦化される。
装置で塗布を行い、透明膜層2を形成する。加熱処理は
200℃以上で数分間行う。
1を平坦にした透明膜層2の上に混合防止材料の塗布を
行ない、混合防止層13を形成する。混合防止層13を
形成した後に加熱処理を行う。透明膜層2は純水には溶
けない。したがって、透明膜層2と混合防止層13との
間に、両方が混ざりあった混合層4が形成されない。
転塗布装置で塗布を行い、混合防止層13をする。混合
防止層13の膜厚は0.2μm以下である。加熱処理は
70℃から90℃の範囲で数分間行う。
の上にカラーフィルター材料の塗布を行ない、カラーフ
ィルター層3を形成する。カラーフィルター層3を形成
した後に加熱処理を行なう。混合防止材料は有機溶剤に
溶けない。したがって、混合防止層13とカラーフィル
ター層3との間に、両方が混ざりあった混合層4は形成
されない。
料を回転塗布装置で塗布を行い、カラーフィルター層3
を形成する。カラーフィルター層の膜厚は0.5μm以
下である。加熱処理は70℃から90℃の範囲で数分間
行う。
のパターンを有するマスクをフォトマスクとして使用
し、紫外線光の照射を行なう。紫外線光が照射された混
合防止層13とカラーフィルター層3とは光架橋が進
む。また、混合防止材料は紫外線光の照射によるジアゾ
基の分解により窒素ガスを発生する。しかし、このガス
は混合防止層13とカラーフィルター層3に残存せずに
大気中に抜ける。
の照射を行う。露光量は20mW/cm2である。
ー層3のうち紫外線の未照射領域をカラーフィルター材
料の現像液に溶解させる。溶解終了後に現像液を除去す
る。この工程により、カラーフィルター層3のうち紫外
線の未照射部分は除去されて、カラーフィルターパター
ン7が形成される。
る。現像液は常温で数分間カラーフィルター層3の溶解
を行う。上記の条件でi線未照射部分のカラーフィルタ
ー層3の除去は完了する。
ーフィルターパターン7は酸性染料に浸水させて染色を
行ない、次に固着液に浸水させて固着を行なう。固着終
了後に加熱処理を行なう。
t%のMg酸性染料を用いる。染色液温度は30℃から
70℃の範囲である。染色時間は数分間である。染色液
に浸水した後に常温の純水を使用して洗浄処理を数分間
行う。次に回転による振り切りと加熱処理により脱水を
行う。また、本実施例では固着処理は削除する。
ーフィルター8が形成される。別のカラーフィルター8
を形成する為には、上記図9から図14までの工程を繰
り返す。
を示す。線14と線15は本発明の分光特性を示す。線
14はカラーフィルターパターン7が形成された部分の
特性を示す。線15はカラーフィルター材料と混合防止
材料とが除去された部分の特性を示す。
を示す。従来方法では本発明の図10と図14の工程を
削除したプロセスであり、図9,11,12,13の順
序で行った。線16はカラーフィルターパターン7が形
成された部分を示す。線17はカラーフィルター材料が
除去された部分を示す。
性に差がないことがわかる。また、表面観察と断面観察
からカラーフィルター8のパターン形状に差は見られな
い。しかし、カラーフィルター材料が除去された部分に
おいては従来方法の線17では最低値85%となってお
り、混合層4が染色されているのに対し、本実施例の線
15では可視光領域において100%透過率を示してい
る。したがって、カラーフィルター材料を除去した部分
は現像工程が完全に終了している。透明膜層2と混合防
止層13との間に両方が混じりあった混合層4は形成さ
れていない。またカラーフィルター層3と混合防止層1
3との間に両方が混じりあった混合層4は形成されてい
ない。
ィルター材料を除去した場所が染色されなくなる。した
がって、有機溶剤可溶性の材料をCCDカラーフィルタ
ーとして用いる事ができる。
いて上記の方法でカラーフィルターを形成する場合も本
発明が有効である。透明膜層2と混合防止層13との間
に両方が混じりあった混合層4は形成されない。またカ
ラーフィルター層3と混合防止層13との間に両方が混
じりあった混合層4は形成されない。したがって、顔料
分散型カラーフィルター材料をCCDカラーフィルター
として用いる事ができる。
解および例示の方法によって詳細に説明されたけれど
も、ある変化およびある変形は添付した特許請求の範囲
で行なわれ得ることは明らかである。
材料を除去する部分に形成された混合層を削除する工
程、または透明膜層とカラーフィルター材料との間に混
合防止層を備えて混合層が形成されないようにする工程
を備えることにより有機溶剤可溶性の材料をCCDカラ
ーフィルターとして用いることができる。
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
図
ーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ラーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ラーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ラーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ラーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
ラーフィルターの製造方法を説明する断面工程図
す図
Claims (3)
- 【請求項1】固体撮像装置デバイス上に透明膜層を形成
する工程と、前記透明膜層の平面上にカラーフィルター
層を形成する工程と、前記カラーフィルター層の所定領
域に紫外線光の照射を行なう工程と、前記紫外線光照射
により生じた前記カラーフィルター層の溶解性の高い部
分を除去してカラーフィルターパターンを形成する工程
と、前記カラーフィルター層を除去した前記透明膜層上
に形成された混合層を除去する工程とを備えたことを特
徴とする固体撮像装置カラーフィルターの製造方法。 - 【請求項2】固体撮像装置デバイス上を透明膜層を形成
する工程と、前記透明膜層の平面上に混合防止層を形成
する工程と、前記混合防止層の平面上にカラーフィルタ
ー層を形成する工程と、前記混合防止層と前記カラーフ
ィルター層との所定領域に紫外線光の照射を行なう工程
と、前記紫外線光により生じた前記カラーフィルター層
の溶解性の高い部分を除去してカラーフィルターパター
ンを形成する工程とを備えたことを特徴とする固体撮像
装置カラーフィルターの製造方法。 - 【請求項3】前記透明膜層の材料に有機溶剤可溶性材料
と、前記混合防止層の材料に水可溶性材料と、前記カラ
ーフィルター層の材料に有機溶剤可溶性材料とを用いた
請求項2記載の固体撮像装置カラーフィルターの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12718892A JP2956732B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体撮像装置カラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12718892A JP2956732B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体撮像装置カラーフィルターの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05323114A JPH05323114A (ja) | 1993-12-07 |
JP2956732B2 true JP2956732B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=14953867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12718892A Expired - Fee Related JP2956732B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 固体撮像装置カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2956732B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP12718892A patent/JP2956732B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH05323114A (ja) | 1993-12-07 |
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