JP4935682B2 - Photomask for manufacturing color filters - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ製造用のフォトマスクに係り、特に固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを製造するためのフォトマスクに関する。 The present invention relates to a photomask for manufacturing a color filter, and more particularly to a photomask for manufacturing a color filter used for a solid-state imaging device.
近年、静止画像、動画像を撮像するデジタルカメラ、ビデオカメラが様々な分野で普及してきている。これらのカメラには、CCD、CMOS等の固体撮像素子が用いられているが、半導体技術の進歩とともに、固体撮像素子の画素の微細化が一段と進み、カメラ自体の小型化も進んできている。このような固体撮像素子には、カラーフィルタと、受光部に入射する光量を増し感度を向上させるためのマイクロレンズとが各画素の受光部に対応して設けられている。図12は、このような固体撮像素子のカラーフィルタを構成する各色フィルタの配置を示す図であり、図13は図12のI−I線でのカラーフィルタとマイクロレンズを示す断面図であり、図14は図12のII−II線でのカラーフィルタとマイクロレンズを示す断面図である。図示のように、カラーフィルタ51は、平坦化層52上に形成されており、矩形の赤色フィルタ51R、緑色フィルタ51G、青色フィルタ51Bが配列されたものである。このカラーフィルタ51上に平坦化層53を介してマイクロレンズ55が配設されている。カラーフィルタ51を構成する矩形の赤色フィルタ51R、緑色フィルタ51G、青色フィルタ51Bは、隣接する辺と辺は接しているものの、角部は丸みを帯びているため、空隙部Vが存在している。このような空隙部Vには、いずれの色のフィルタも存在しないか、もしくは、部分的にしか存在しないため、この部位に入射する光線は、適切な色分離が行われず、また、空隙部Vの界面で屈折して迷光となり、その結果、クロストーク等を引き起こすという問題があった。さらに、空隙部V上の平坦化層53の表面にも凹凸を生じ、平坦化層53上に形成されるマイクロレンズの変形等を引き起こすという問題もあった。
In recent years, digital cameras and video cameras that capture still images and moving images have become widespread in various fields. These cameras use solid-state image sensors such as CCDs and CMOSs. However, with the advancement of semiconductor technology, the pixels of the solid-state image sensors have been further miniaturized, and the cameras themselves have been downsized. In such a solid-state imaging device, a color filter and a microlens for increasing the amount of light incident on the light receiving unit and improving the sensitivity are provided corresponding to the light receiving unit of each pixel. FIG. 12 is a view showing the arrangement of each color filter constituting the color filter of such a solid-state imaging device, and FIG. 13 is a cross-sectional view showing the color filter and the microlens taken along the line II of FIG. 14 is a cross-sectional view showing the color filter and the microlens taken along line II-II in FIG. As shown in the figure, the
このような空隙部の発生を防止するために、ポジ型のカラーレジストの対応するマスクパターン遮光部の寸法調整と、オーバー露光を行うことにより空隙部を生じないように色フィルタを形成したり、各角部に接する各色フィルタのうち、いずれか1色のフィルタで角部を埋めることが提案されている(特許文献1)。
しかし、上述の方法では、適切なオーバー露光とするための紫外線照射エネルギーの制御が必要であり、また、色フィルタのエッジ部をテーパー形状とするために紫外線照射に照度分布をもたせる必要があり、工程管理が煩雑であるという問題があった。
さらに、上述の方法では、ポジ型のカラーレジストの露光に使用するマスクとして、角部に微小な遮光パターンを設けたマスクを使用することにより、いずれか1色のフィルタで角部が埋められる。しかし、市松状に存在する緑色フィルタと、他の2色のフィルタとでは、角部における露光時のコントラストの減少程度が異なる。このため、角部に微小な遮光パターンを設けたマスクを使用するだけでは、空隙部の発生を防止できない場合があり、また、逆に角部に盛り上がりが発生し、カラーフィルタ上に形成される平坦化層の表面に凹凸を生じ、マイクロレンズの変形等を引き起こすという問題もあった。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、各色のフィルタ間に空隙部を生じることなくカラーフィルタを製造するためのフォトマスクを提供することを目的とする。
However, in the above-described method, it is necessary to control the ultraviolet irradiation energy for appropriate overexposure, and it is necessary to have an illuminance distribution in the ultraviolet irradiation in order to make the edge portion of the color filter into a tapered shape. There was a problem that process management was complicated.
Further, in the above-described method, the corner portion is filled with a filter of any one color by using a mask provided with a fine light-shielding pattern at the corner portion as a mask used for exposure of the positive color resist. However, the degree of reduction in contrast at the time of exposure at the corners differs between the green filter present in a checkered pattern and the other two color filters. For this reason, the use of a mask having a minute light-shielding pattern at the corners may not prevent the generation of voids, and conversely, the corners are raised and formed on the color filter. There is also a problem that irregularities are generated on the surface of the flattening layer, causing deformation of the microlens and the like.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photomask for manufacturing a color filter without generating a gap between filters of each color.
このような目的を達成するために、本発明は、角部を近接させて矩形のパターンが配設されたフォトマスクでは、角部が双方のパターンから露光されるため、角部における露光時のコントラストの減少が、近接パターンが存在しない矩形パターンの角部における露光時のコントラストの減少よりも少ないことに着目してなされたものである。
すなわち、本発明は、固体撮像素子に用いるカラーフィルタであって、3色以上の矩形のフィルタを備え、少なくとも1色のフィルタは角部が接して非孤立的に配列されているカラーフィルタを製造するためのフォトマスクにおいて、非孤立的に配列されるフィルタ用のフォトマスクであって、ネガ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部を切り欠いた矩形の光透過部のパターンを有し、ポジ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部を切り欠いた矩形の遮光部のパターンを有し、該矩形の辺を延長した交点から角部の切り欠きまでの最大距離を切り欠き寸法としたときに、該切り欠き寸法はマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法であるフォトマスクと、孤立的に配列されるフィルタ用のフォトマスクであって、ネガ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部にサブパターンをもつ矩形の光透過部のパターンを有し、ポジ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部にサブパターンをもつ矩形の遮光部のパターンを有し、角部から外側に突出するサブパターンの最大長をサブパターン寸法としたときに、該サブパターン寸法はマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法であるフォトマスクと、からなる複数のフォトマスクの組み合わせであるような構成とした。
In order to achieve such an object, according to the present invention, in a photomask in which a rectangular pattern is disposed with corners close to each other, the corners are exposed from both patterns. The reduction in contrast is made by paying attention to the fact that the reduction in contrast at the corners of the rectangular pattern in which no adjacent pattern exists is smaller than that at the time of exposure.
That is, the present invention is a color filter used for a solid-state image sensor, and includes a color filter having three or more colors, and at least one color filter is manufactured in a non-isolated manner with corners in contact with each other. A photomask for a filter that is arranged in a non-isolated manner, and in the case of forming a filter using a negative photosensitive material, a rectangular light transmitting portion with a corner cut out When a filter is formed using a positive photosensitive material, a rectangular light-shielding portion pattern with a corner portion cut out is provided, and a corner portion is formed from an intersection of the rectangular sides extended. in the case of the maximum distance the notch size of up notch, the notch size photomask Ru dimensions der below the resolution limit of an exposure apparatus with a mask exposure condition, for the filter to be isolated arrayed photo A disk, in the case of forming a filter using negative photosensitive material, have a rectangular pattern of the light transmitting portion having a sub-pattern in the corners, forming a filter using positive photosensitive material In the case where the sub-pattern dimension has a rectangular light-shielding part pattern having a sub-pattern at the corner and the maximum length of the sub-pattern protruding outward from the corner is defined as the sub-pattern dimension, the sub-pattern dimension is the mask exposure. a photomask Ru dimensions der below the resolution limit of an exposure apparatus of the condition, and the configuration is a combination of a plurality of photomasks consisting of.
本発明の他の態様として、前記サブパターンは、矩形パターンから離間して配置されているような構成とした。
本発明の他の態様として、角部を切り欠いた矩形のパターンを有する前記フォトマスクは、緑色フィルタを形成するためのフォトマスクであり、角部にサブパターンをもつ矩形のパターンを有する前記フォトマスクは、赤色フィルタおよび青色フィルタを形成するためのフォトマスクであるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the sub-pattern is configured to be disposed apart from the rectangular pattern.
As another aspect of the present invention, the photomask having a rectangular pattern with a corner cut out is a photomask for forming a green filter, and the photomask having a rectangular pattern having a sub-pattern at the corner. The mask was configured to be a photomask for forming a red filter and a blue filter.
このような本発明では、角部を切り欠いた矩形のパターンを有するフォトマスクにおいて、角部に設けられた切り欠きが、近接したパターンの双方からの露光量を適度に抑制するので、角部がシャープに接した非孤立的なフィルタを形成することができ、また、角部にサブパターンをもつ矩形のパターンを有するフォトマスクにおいて、サブパターンが、角部における露光時のコントラストの減少を抑制するので、丸みを帯びずシャープな形状の角部をもつ孤立的なフィルタを形成することができ、これにより、各色のフィルタ間に空隙部を生じることなくカラーフィルタを製造できるという効果が奏される。 In the present invention, in the photomask having a rectangular pattern with the corners notched, the notches provided at the corners moderately suppress the exposure amount from both adjacent patterns. Can form a non-isolated filter that touches sharply, and in a photomask having a rectangular pattern with a sub-pattern at the corner, the sub-pattern suppresses a decrease in contrast during exposure at the corner. Therefore, it is possible to form an isolated filter having sharp corners without being rounded, thereby producing a color filter without producing a gap between the filters of each color. The
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明のフォトマスクを使用して作製したカラーフィルタの一例を示す図である。図1に示されるカラーフィルタ1は、矩形の赤色フィルタ1R、緑色フィルタ1G、青色フィルタ1Bが配列されたものである。緑色フィルタ1Gは角部が接し市松状に配列された非孤立的フィルタである。また、赤色フィルタ1Rと青色フィルタ1Bは、緑色フィルタ1Gの非形成部位に配列された孤立的フィルタである。そして、このカラーフィルタ1は、各色のフィルタ間に空隙部をもたないものである。
次に、上記のカラーフィルタ1を形成するためのフォトマスクを例として、本発明のフォトマスクを説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a color filter manufactured using the photomask of the present invention. The
Next, the photomask of the present invention will be described by taking a photomask for forming the
図2は、非孤立的に配列される緑色フィルタ1G用のフォトマスクを示す部分平面図であり、図3は図2に示されるフォトマスクの1個のパターンを示す図である。図2および図3において、フォトマスク11Gは、矩形のパターン12Gを市松状に備えており、各矩形パターン12Gは、4個の角部12aに切り欠き部13を有している。尚、本発明におけるフォトマスクが有するパターンとは、赤色フィルタ1R、緑色フィルタ1G、青色フィルタ1Bの形成にネガ型感光材料を使用する場合には、光透過部であり、一方、ポジ型感光材料を使用する場合には、遮光部である。以下の説明においても同様である。
FIG. 2 is a partial plan view showing a photomask for the
本発明者は、角部を接して矩形のパターンが非孤立的に配列されたフォトマスクでは、角部における露光時のコントラストの減少が、矩形のパターンが孤立的に配列されたフォトマスクの場合と異なることに着目した。すなわち、角部を接して矩形のパターンが非孤立的に配列されたフォトマスクでは、角部が双方のパターンから露光されるため、角部における露光時のコントラストの減少は、近接パターンが存在しない矩形パターンの角部における露光時のコントラストの減少よりも少ないものとなる。このため、上記のような角部の切り欠き部13を備えていないフォトマスク(角部を接して矩形のパターンが非孤立的に配列されたフォトマスク)を使用して露光、現像して形成されたフィルタは、ネガ型感光材料を使用した場合には、角部が太く接続されたものとなり、また、ポジ型感光性材料を使用した場合には、角部が離れたものとなり、いずれの場合もシャープな矩形のフィルタを形成することができない。しかし、本発明のフォトマスク11Gを使用することにより、角部12aに設けられた切り欠き部13が、近接したパターンの双方から露光される角部12aの露光量を適度に抑える作用をなす。これにより、角部がシャープに接した非孤立的な緑色フィルタ1Gを形成することができる。
In the photomask in which rectangular patterns are arranged in a non-isolated manner in contact with corners, the present inventor shows that the reduction in contrast at the exposure in the corners is the case in the photomask in which rectangular patterns are arranged in isolation. Focused on the difference. That is, in a photomask in which rectangular patterns are arranged in a non-isolated manner in contact with corners, the corners are exposed from both patterns, and therefore there is no proximity pattern in the reduction in contrast at the corner exposure. This is less than the decrease in contrast during exposure at the corners of the rectangular pattern. For this reason, it is formed by exposure and development using a photomask (a photomask in which rectangular patterns are arranged in a non-isolated manner in contact with the corners) without the
ここで、各パターン12Gが有する切り欠き部13は、矩形の辺を延長した交点Pから角部12aの切り欠きまでのX軸方向およびY軸方向での最大距離Lを切り欠き寸法Lとしたときに、この切り欠き寸法Lをマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法とする。切り欠き寸法Lが解像限界を超えるような大きさである場合、切り欠き部13の形状がそのままフィルタの形状に反映されてしまい、シャープな矩形の緑色フィルタが得られない。また、切り欠き寸法Lの下限は、例えば、i線ステッパーによる露光を用いる場合には、40nm程度とすることができる。
上記の例では、切り欠き部13は角部12aを直線的に切り欠いた形状であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、図4および図5に示すような形状の切り欠き部13であってもよい。
Here, the
In the above example, the
図6は、孤立的に配列される赤色フィルタ1R用のフォトマスクを示す部分平面図であり、図7は図6に示されるフォトマスクの1個のパターンを示す図である。図6および図7において、フォトマスク11Rは、矩形のパターン12Rを備えており、各矩形パターン12Rは、4個の角部12aに矩形のサブパターン14を有している。
このように孤立的に配列された矩形パターン12Rの角部12aにサブパターン14を有しているフォトマスク11Rを使用することにより、サブパターン14が角部における露光時のコントラストの減少を抑制するので、丸みを帯びずシャープな形状の角部をもつ孤立的な赤色フィルタ1Rを形成することができる。
FIG. 6 is a partial plan view showing a photomask for the
By using the
ここで、各パターン12Rが有するサブパターン14は、X軸方向およびY軸方向での角部から外側に突出するサブパターンの最大長をサブパターン寸法L′としたときに、このサブパターン寸法L′をマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法とする。また、サブパターン14が矩形のパターン12Rの角部12aから外側へ突出する最大距離を突出距離dとしたときに、この突出距離dもマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法とする。サブパターン寸法L′や突出距離dが解像限界を超えるような大きさである場合、角部12aの露光量が過大となり、形成されたフィルタは、角部が突出した形状となり、シャープな矩形の赤色フィルタが得られない。また、サブパターン寸法L′や突出距離dの下限は、例えば、i線ステッパーによる露光を用いる場合には、40nm程度とすることができる。
Here, the
サブパターン14は、図8に示されるように、パターン12Rから離間して設けてもよい。この場合、パターン12Rとサブパターン14との離間距離d′は、マスク露光条件での露光装置の解像限界以下となるように設定することが好ましく、離間距離d′が大き過ぎると、サブパターン14による角部12aの露光時のコントラストの減少抑制効果が得られず好ましくない。
上記の例では、サブパターン14は矩形であるが、サブパターン14の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図9(A)に示すような三角形であってもよく、この場合も、図9(B)に示すようにサブパターン14はパターン12Rから離間したものであってよい。そして、突出距離d、離間距離d′は上述の範囲内とすることが好ましい。また、図10(A)に示すようにサブパターン14が円形であってもよく、この場合も、図10(B)に示すようにサブパターン14はパターン12Rから離間したものであってよい。そして、突出距離d、離間距離d′は上述の範囲内とすることが好ましい。
尚、孤立的に配列される青色フィルタ1B用のフォトマスク11Bは、上記のフォトマスク11Rと同様に構成することができ、ここでの説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the sub-pattern 14 may be provided apart from the
In the above example, the
Note that the photomask 11B for the
次に、上述の本発明のフォトマスク11G、11R、11Bを用いたカラーフィルタ1の形成の例を、図11を参照しながら説明する。
まず、緑色フィルタ用の感光性材料を塗布し、フォトマスク11Gを用いて露光、現像して、非孤立的な緑色フィルタ1Gを形成する(図11(A))。この緑色フィルタ1Gは、角部が接したシャープな矩形であり、しがたって、緑色フィルタ1Gの非形成部位(孤立的に存在)もシャープな矩形となっている。
次に、赤色フィルタ用の感光性材料を緑色フィルタ1Gも被覆するように塗布し、フォトマスク11Rを用いて露光、現像して、孤立的な赤色フィルタ1Rを形成する(図11(B))。この赤色フィルタ1Rは、丸みを帯びずシャープな形状の角部をもつ矩形であり、しがたって、緑色フィルタ1Gの非形成部位(赤色フィルタ1Rの形成部位)が、空隙部を生じることなく赤色フィルタ1Rで埋められる。
Next, an example of forming the
First, a photosensitive material for a green filter is applied, and exposure and development are performed using a
Next, a photosensitive material for a red filter is applied so as to cover the
次いで、青色フィルタ用の感光性材料を緑色フィルタ1G、赤色フィルタ1Rも被覆するように塗布し、フォトマスク11Bを用いて露光、現像して、孤立的な青色フィルタ1Bを形成する(図11(C))。この青色フィルタ1Bは、丸みを帯びずシャープな形状の角部をもつ矩形であり、しがたって、緑色フィルタ1Gの非形成部位(青色フィルタ1Bの形成部位)が、空隙部を生じることなく青色フィルタ1Bで埋められる。
これにより、矩形の緑色フィルタ1G、赤色フィルタ1R、青色フィルタ1Bで構成され、各色のフィルタ間、特に角部に空隙部のないカラーフィルタ1が得られる。
尚、赤色フィルタ1Rと青色フィルタ1Bの形成順序は逆であってもよい。
上述の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
Next, a photosensitive material for a blue filter is applied so as to cover the
As a result, a
The formation order of the
The above-described embodiments are examples, and the present invention is not limited to these embodiments.
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
[実施例1]
まず、画素受光部ピッチ2.0μm、画素数2592個×1944個のCMOSイメージセンサーを形成したウェハを用意した。
次に、ウェハ表面をスピンスクラパーで洗浄した後、光硬化型アクリル系透明樹脂材料(富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ(株)製 CT−2020L)をスピン塗布し、次いで、プリベーク、紫外線全面露光、ポストベークを行って平坦化層(厚み0.3μm)を形成した。
次に、ネガ型感光性の緑色材料(G用材料)、赤色材料(R用材料)、青色材料(B用材料)として以下の材料を用意した。
G用材料:富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ(株)製 SG−4000L
R用材料:富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ(株)製 SR−4000L
B用材料:富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ(株)製 SB−4000L
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail.
[Example 1]
First, a wafer on which a CMOS image sensor having a pixel light receiving portion pitch of 2.0 μm and a pixel number of 2592 × 1944 was formed.
Next, after cleaning the wafer surface with a spin scraper, a photo-curing acrylic transparent resin material (CT-2020L manufactured by Fuji Microelectronics Materials Co., Ltd.) is spin-coated, and then pre-baking, UV exposure, post Baking was performed to form a planarization layer (thickness 0.3 μm).
Next, the following materials were prepared as negative photosensitive green materials (G materials), red materials (R materials), and blue materials (B materials).
Material for G: SG-4000L manufactured by Fuji Microelectronic Materials Co., Ltd.
Material for R: SR-4000L manufactured by Fuji Microelectronic Materials Co., Ltd.
Material for B: SB-4000L manufactured by Fuji Microelectronic Materials Co., Ltd.
また、カラーフィルタの各色フィルタの配置ピッチを2.0μmとし、緑色フィルタ用のフォトマスクとして、図2および図3に示されるフォトマスクを準備した。このフォトマスクは、1辺が2.0μmの矩形のパターン(光透過部)を有し、各パターンの角部の直角二等辺三角形形状の切り欠き部の切り欠き寸法Lは0.1μmとした。尚、露光装置は((株)ニコン製 NSR−2505i14E2)であり、設定した露光条件での解像限界が0.35μmであった。
また、赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクとして、図6および図7に示されるフォトマスクを準備した。このフォトマスクは、1辺が2.0μmの矩形のパターン(光透過部)と、矩形のサブパターン(光透過部)を有し、サブパターンの寸法L′は0.2μm、突出距離dは0.23μmとした。
Moreover, the arrangement pitch of each color filter of a color filter was 2.0 micrometers, and the photomask shown by FIG. 2 and FIG. 3 was prepared as a photomask for green filters. This photomask has a rectangular pattern (light transmission portion) with a side of 2.0 μm, and the notch dimension L of the notched portion of the right isosceles triangle shape at the corner of each pattern is 0.1 μm. . The exposure apparatus was NSR-2505i14E2 manufactured by Nikon Corporation, and the resolution limit under the set exposure conditions was 0.35 μm.
Moreover, the photomask shown by FIG. 6 and FIG. 7 was prepared as a photomask for red filters and blue filters. This photomask has a rectangular pattern (light transmission part) having a side of 2.0 μm and a rectangular sub pattern (light transmission part), the dimension L ′ of the sub pattern is 0.2 μm, and the protrusion distance d is The thickness was 0.23 μm.
そして、緑色フィルタ、赤色フィルタ、青色フィルタの形成順序で、上記材料をスピン塗布し、プリベーク、1/5縮小型のi線ステッパーによる露光、現像、ポストベークを行って、緑色フィルタ、赤色フィルタ、青色フィルタで構成されたカラーフィルタ(厚み0.8μm)を平坦化層上に形成した。尚、現像液として、富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ(株)製 CD−2000の50%希釈液を使用した。
上記のように形成したカラーフィルタについて、隣接するフィルタ間、特に角部における空隙部の有無、および、盛り上がり部の有無を原子間力顕微鏡を用いて観察した。その結果、空隙部、盛り上がり部共に存在せず、良好な状態であることが確認された。
Then, in the formation order of the green filter, red filter, and blue filter, the above materials are spin-coated, pre-baked, exposed with a 1/5 reduction type i-line stepper, developed, and post-baked, and then the green filter, red filter, A color filter (thickness 0.8 μm) composed of a blue filter was formed on the planarization layer. As a developing solution, a 50% diluted solution of CD-2000 manufactured by Fuji Microelectronic Materials Co., Ltd. was used.
About the color filter formed as mentioned above, the presence or absence of the space | gap part in an adjacent filter, especially the corner | angular part, and the presence or absence of the swelling part were observed using the atomic force microscope. As a result, it was confirmed that neither the void portion nor the raised portion was present, and the state was good.
[実施例2]
緑色フィルタ用のフォトマスクとして、図5に示されるパターンを有するフォトマスクを使用し、赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクとして、図10(A)に示されるパターンおよびサブパターンを有するフォトマスクを使用した他は、実施例1と同様にして、平坦化層上にカラーフィルタを形成した。尚、緑色フィルタ用のフォトマスクにおける切り欠き部の切り欠き寸法Lは0.15μmとし、また、赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクにおけるサブパターンの寸法L′は0.25μm、突出距離dは0.2μmとした。
形成したカラーフィルタについて、実施例1と同様に観察した結果、空隙部、盛り上がり部共に存在せず、良好な状態であることが確認された。
[Example 2]
A photomask having a pattern shown in FIG. 5 is used as a photomask for a green filter, and a photomask having a pattern and a sub-pattern shown in FIG. 10A is used as a photomask for a red filter and a blue filter. A color filter was formed on the planarizing layer in the same manner as in Example 1 except that was used. The cutout dimension L of the notch in the green filter photomask is 0.15 μm, and the subpattern dimension L ′ in the red filter and blue filter photomask is 0.25 μm, and the protrusion distance d. Was 0.2 μm.
As a result of observing the formed color filter in the same manner as in Example 1, it was confirmed that neither the void portion nor the raised portion was present and that the color filter was in a good state.
[実施例3]
ポジ型感光性の緑色材料(G用材料)、赤色材料(R用材料)、青色材料(B用材料)を使用し、また、フォトマスクのパターン、サブパターンを遮光部とした他は、実施例1と同様に、緑色フィルタ用のフォトマスク、および、赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクを準備し、実施例1と同様にして、平坦化層上にカラーフィルタを形成した。
形成したカラーフィルタについて、実施例1と同様に観察した結果、空隙部、盛り上がり部共に存在せず、良好な状態であることが確認された。
[Example 3]
Other than using positive photosensitive green material (G material), red material (R material), blue material (B material), and using photomask pattern and sub-pattern as light shielding part As in Example 1, a photomask for a green filter, and a photomask for a red filter and a blue filter were prepared, and a color filter was formed on the planarizing layer in the same manner as in Example 1.
As a result of observing the formed color filter in the same manner as in Example 1, it was confirmed that neither the void portion nor the raised portion was present and that the color filter was in a good state.
[実施例4]
赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクとして、図8に示されるパターンおよびサブパターンを有するフォトマスクを使用した他は、実施例1と同様にして、平坦化層上にカラーフィルタを形成した。尚、赤色フィルタ用、青色フィルタ用のフォトマスクにおけるサブパターンの寸法L′は0.2μmとし、離間距離d′は0.05μmとした。
形成したカラーフィルタについて、実施例1と同様に観察した結果、空隙部、盛り上がり部共に存在せず、良好な状態であることが確認された。
[Example 4]
A color filter was formed on the planarizing layer in the same manner as in Example 1 except that a photomask having the pattern and subpattern shown in FIG. 8 was used as the photomask for the red filter and the blue filter. The subpattern dimension L ′ in the red filter and blue filter photomasks was 0.2 μm, and the separation distance d ′ was 0.05 μm.
As a result of observing the formed color filter in the same manner as in Example 1, it was confirmed that neither the void portion nor the raised portion was present and that the color filter was in a good state.
[比較例1]
緑色フィルタ用のフォトマスクとして、切り欠き部をもたず、角部を接して矩形のパターンが非孤立的に配列されたフォトマスクを使用した他は、実施例1と同様にして、平坦化層上にカラーフィルタを形成した。
形成したカラーフィルタについて、実施例1と同様に観察した結果、各緑色フィルタの角部が太く接続されており、この部位に赤色フィルタ、青色フィルタの角部が重なって、角部に盛り上がり部(高さ約0.2μm)が存在しており、平坦性が悪いことが確認された。
[Comparative Example 1]
Flattening in the same manner as in Example 1 except that the photomask for the green filter is a photomask that does not have a notch and is in contact with corners and in which a rectangular pattern is non-isolated. A color filter was formed on the layer.
As a result of observing the formed color filter in the same manner as in Example 1, the corners of each green filter are thickly connected, and the corners of the red filter and the blue filter are overlapped with this part, and the raised part ( It was confirmed that the flatness was poor.
[比較例2]
緑色フィルタ用のフォトマスクにおいて、直角二等辺三角形形状の切り欠き部の切り欠き寸法Lを、露光装置の解像限界(0.35μm)を超える0.4μmとした他は、実施例1と同様にして、平坦化層上にカラーフィルタを形成した。
形成したカラーフィルタについて、実施例1と同様に観察した結果、角部に空隙部が存在することが確認された。
[Comparative Example 2]
In the photomask for the green filter, the cutout dimension L of the cutout portion of the right isosceles triangle shape is set to 0.4 μm that exceeds the resolution limit (0.35 μm) of the exposure apparatus, and is the same as in the first embodiment. Thus, a color filter was formed on the planarizing layer.
As a result of observing the formed color filter in the same manner as in Example 1, it was confirmed that voids were present at the corners.
各色のフィルタ間に空隙部のない精密なカラーフィルタが要求される種々の分野において適用できる。 The present invention can be applied in various fields where a precise color filter having no gap portion between the filters of each color is required.
1…カラーフィルタ
1G…緑色フィルタ
1R…赤色フィルタ
1B…青色フィルタ
11G…緑色フィルタ用のフォトマスク
11R…赤色フィルタ用のフォトマスク
12G,12R…パターン
13…切り欠き部
14…サブパターン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
非孤立的に配列されるフィルタ用のフォトマスクであって、ネガ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部を切り欠いた矩形の光透過部のパターンを有し、ポジ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部を切り欠いた矩形の遮光部のパターンを有し、該矩形の辺を延長した交点から角部の切り欠きまでの最大距離を切り欠き寸法としたときに、該切り欠き寸法はマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法であるフォトマスクと、
孤立的に配列されるフィルタ用のフォトマスクであって、ネガ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部にサブパターンをもつ矩形の光透過部のパターンを有し、ポジ型感光材料を使用してフィルタを形成する場合には、角部にサブパターンをもつ矩形の遮光部のパターンを有し、角部から外側に突出するサブパターンの最大長をサブパターン寸法としたときに、該サブパターン寸法はマスク露光条件での露光装置の解像限界以下の寸法であるフォトマスクと、からなる複数のフォトマスクの組み合わせであることを特徴とするフォトマスク。 A color filter used in a solid-state imaging device, comprising a rectangular filter of three or more colors, wherein at least one color filter is a photomask for manufacturing a color filter arranged in a non-isolated manner in contact with corners ,
A photomask for a filter that is non-isolated and is formed using a negative photosensitive material and has a rectangular light-transmitting portion pattern with a corner cut out, and is positive. In the case of forming a filter using a type photosensitive material, it has a rectangular light-shielding part pattern with corners notched, and the maximum distance from the intersection of the rectangular sides extended to the corner notch when the notch dimensions, the photomask cutout dimensions Ru following dimensions der resolution limit of an exposure apparatus with a mask exposure condition,
A photomask for filters isolated arrayed, when using negative photosensitive material to form the filter have a rectangular light transmitting portion of the pattern having a sub-pattern in the corners, positive When forming a filter using a type photosensitive material, it has a rectangular light-shielding part pattern with a sub-pattern at the corner, and the maximum length of the sub-pattern protruding outward from the corner is defined as the sub-pattern dimension. when the photomask, characterized in that the sub-pattern dimension is a combination of a plurality of photomasks consisting of a photomask Ru following dimensions der resolution limit of an exposure apparatus with a mask exposure condition.
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