JP5446098B2 - Photomask for on-chip color filter - Google Patents

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本発明は、カラーフィルタ製造用のフォトマスクに関する。特に本発明が有用な分野は、固体撮像素子の光電変換素子に対応した着色フィルタをフォトリソグラフィー法にて作製するために使用するオンチップカラーフィルタ製造用フォトマスクと、それを用いたオンチップカラーフィルタの製造方法に関する分野である。中でも、市松模様状に配置された四角形状の第1色フィルタ用パターンの各4隅が相接する連結部に補正パターンを設けたオンチップカラーフィルタ製造用フォトマスクに関する分野である。   The present invention relates to a photomask for producing a color filter. The field in which the present invention is particularly useful is a photomask for producing an on-chip color filter used for producing a colored filter corresponding to a photoelectric conversion element of a solid-state imaging device by a photolithography method, and an on-chip color using the same. The field relates to a method of manufacturing a filter. In particular, the field relates to a photomask for manufacturing an on-chip color filter in which a correction pattern is provided at a connecting portion where four corners of a rectangular first color filter pattern arranged in a checkered pattern are in contact with each other.

固体撮像素子の光電変換素子に対応した青色、緑色、赤色等の着色フィルタは、パターン精度及びパターン再現性の点から、通常、フォトリソグラフィー法にて作製されるのが一般的で、図1(a)〜(f)に示すような工程で作製される。ここに示したカラーフィルタは、カラー固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタの構成事例で、個々の着色フィルタ間にブラックマトリクスを設けない場合の事例である。   In general, colored filters such as blue, green, and red corresponding to the photoelectric conversion element of the solid-state imaging element are generally manufactured by a photolithography method from the viewpoint of pattern accuracy and pattern reproducibility. It is produced by the steps as shown in a) to (f). The color filter shown here is a configuration example of a color filter used for a color solid-state imaging device or the like, and is a case where a black matrix is not provided between individual colored filters.

まず、アクリル系の感光性樹脂に緑色顔料を分散した緑色感光性樹脂溶液を光電変換素子及び平坦化層が形成された半導体基板11上にスピンナー等を用いて塗布し、緑色感光層24を形成する(図1(a)参照)。さらに、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、緑色フィルタ24Gを形成する(図1(b)参照)。   First, a green photosensitive resin solution in which a green pigment is dispersed in an acrylic photosensitive resin is applied onto a semiconductor substrate 11 on which a photoelectric conversion element and a planarizing layer are formed using a spinner or the like, thereby forming a green photosensitive layer 24. (See FIG. 1 (a)). Further, pattern exposure is performed using a predetermined photomask, and a series of patterning processes such as development and post-baking are performed to form a green filter 24G (see FIG. 1B).

次に、アクリル系の感光性樹脂に青色顔料を分散した青色感光性樹脂溶液を緑色フィルタ24Gが形成された半導体基板11上にスピンナー等を用いて塗布し、青色感光層25を形成する(図1(c)参照)。   Next, a blue photosensitive resin solution in which a blue pigment is dispersed in an acrylic photosensitive resin is applied onto the semiconductor substrate 11 on which the green filter 24G is formed by using a spinner or the like to form a blue photosensitive layer 25 (FIG. 1 (c)).

次に、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、青色フィルタ25Bを形成する(図1(d)参照)。   Next, pattern exposure is performed using a predetermined photomask, and a series of patterning processes such as development and post-baking are performed to form a blue filter 25B (see FIG. 1D).

次に、アクリル系の感光性樹脂に赤色顔料を分散した赤色感光性樹脂溶液を緑色フィルタ24G及び青色フィルタ25Bが形成された半導体基板上11にスピンナー等を用いて塗布し、赤色感光層26を形成する(図1(e)参照)。   Next, a red photosensitive resin solution in which a red pigment is dispersed in an acrylic photosensitive resin is applied to the semiconductor substrate 11 on which the green filter 24G and the blue filter 25B are formed using a spinner or the like, and the red photosensitive layer 26 is applied. It forms (refer FIG.1 (e)).

次に、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、赤色フィルタ26Rを形成する(図1(f)参照)。   Next, pattern exposure is performed using a predetermined photomask, and a series of patterning processes such as development and post-baking are performed to form a red filter 26R (see FIG. 1F).

以上の工程で固体撮像素子基板上11上に緑色フィルタ24G、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26Rのオンチップカラーフィルタを作製することができる。   The on-chip color filters of the green filter 24G, the blue filter 25B, and the red filter 26R can be manufactured on the solid-state image pickup device substrate 11 through the above steps.

ここで、上記オンチップカラーフィルタの平面視でのカラーフィルタ配列の一例を図2に示す。図2では、便宜上6行6列の部分しか示していないが、全体ではn行m列(n、mは任意の自然数)である。このカラーフィルタ配列では、例えば、四角形状の青色フィルタBの4辺に接するように市松模様状に四角形状の緑色フィルタGが配置されている。のみならず、四角形状の赤色フィルタRの4辺に接するようにも市松模様状に四角形状の緑色フィルタGが配置されている。   Here, an example of the color filter array in plan view of the on-chip color filter is shown in FIG. In FIG. 2, only the portion of 6 rows and 6 columns is shown for convenience, but the whole is n rows and m columns (n and m are arbitrary natural numbers). In this color filter array, for example, a square green filter G is arranged in a checkered pattern so as to be in contact with four sides of the square blue filter B. In addition, a square green filter G is arranged in a checkered pattern so as to be in contact with the four sides of the square red filter R.

ここで、図2のカラーフィルタ配列で、第2行第3列目の青色フィルタB周辺のカラー
フィルタ配列を部分的に取り出したのが図3である。四角形状の青色フィルタBの4辺に接するように市松模様状に四角形状の緑色フィルタGが配置されており、青色フィルタBの対角に赤色フィルタRが配置されている。
Here, FIG. 3 partially shows the color filter array around the blue filter B in the second row and the third column in the color filter array of FIG. A square green filter G is arranged in a checkered pattern so as to be in contact with four sides of the square blue filter B, and a red filter R is arranged diagonally to the blue filter B.

先に記した図1の製造方法で、平面視で市松模様状とした単純な四角形状のパターンを有するフォトマスクで作製した緑色フィルタ24G、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26R等のオンチップカラーフィルタは、図4に示すように、緑色フィルタ24Gの各パターンのコーナー部同士が相互に連結し(この連結部分を、本件特許出願では「ブリッジ」と称することとする。)、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26Rの各パターンは、周囲を緑色フィルタ24Gのパターンに包囲された形とすることができる。   The on-chip color filters such as the green filter 24G, the blue filter 25B, and the red filter 26R, which are manufactured using the photomask having a simple rectangular pattern that is a checkered pattern in plan view by the manufacturing method of FIG. 4, the corner portions of each pattern of the green filter 24G are connected to each other (this connected portion is referred to as “bridge” in the present patent application), and the blue filter 25B, the red filter, and so on. Each pattern of 26R may be surrounded by a green filter 24G pattern.

このような、緑色フィルタ24Gの各4隅がブリッジで連結した形状のオンチップカラーフィルタは、剥がれに強く下地となる層への密着性が高いという特長があるとされている(例えば、特許文献1参照)。また、カラーフィルタパターンが微細になると角部が解像せず、また現像の際に角部が削られ、パターンの角部が丸みをおびやすい。そのため、緑色フィルタ24G、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26Rが相互に接するコーナー部には、隙間が生じ易くなってしまう。その隙間を模式的に表現したのが、図5である。各コーナー部に隙間が生じると、この隙間から白色光が入り込むので、カラー固体撮像素子の色再現性を悪化させるという問題が発生する。そこで、ブリッジを形成することは、オンチップカラーフィルタの製造上又、固体撮像素子の性能を上げる上で望ましいことである。   Such an on-chip color filter having a shape in which each of the four corners of the green filter 24G is connected by a bridge has a feature of being strong against peeling and having high adhesion to a base layer (for example, Patent Documents). 1). Further, when the color filter pattern becomes fine, the corners are not resolved, and the corners are scraped during development, and the corners of the pattern are easily rounded. For this reason, a gap is likely to be generated at a corner portion where the green filter 24G, the blue filter 25B, and the red filter 26R are in contact with each other. FIG. 5 schematically shows the gap. If a gap occurs at each corner, white light enters through the gap, which causes a problem of deteriorating the color reproducibility of the color solid-state imaging device. Therefore, it is desirable to form a bridge in terms of manufacturing an on-chip color filter and improving the performance of the solid-state imaging device.

ただし、先に記した図1の製造方法で、平面視で市松模様とした単純な四角形状のパターンを有するフォトマスクで作製した緑色フィルタ24G、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26R等のオンチップカラーフィルタは、このブリッジの形状にやや問題が残っている。図6の写真は、先に記した図1の製造方法によりカラーフィルタを作製した場合の代表的な例を示している。図6における[G]の印は、緑色フィルタ24Gに対応する部分であることを示す。この写真に見られるように、単純な四角形状のパターンを有するフォトマスクで作製するとブリッジが太くなり過ぎ、緑色フィルタ24G、青色フィルタ25B、赤色フィルタ26Rの各パターンの出来上がり形状が悪化してしまうのである。また、ブリッジが太くなった緑色フィルタ24Gに対して、青色フィルタ25Bと赤色フィルタ26Rの各パターンを引き続き形成すると、青色フィルタ、赤色フィルタの出来上がり面積が過度に小さくなってしまう。よって、これもカラー固体撮像素子の色再現性を悪化させることにつながり問題である。
特開2000−241619号公報
However, an on-chip color filter such as a green filter 24G, a blue filter 25B, or a red filter 26R manufactured by a photomask having a simple rectangular pattern that is a checkered pattern in plan view by the manufacturing method shown in FIG. There remains a slight problem with the shape of this bridge. The photograph of FIG. 6 shows a typical example when a color filter is produced by the manufacturing method of FIG. 1 described above. The mark [G] in FIG. 6 indicates a portion corresponding to the green filter 24G. As can be seen from this photograph, when a photomask having a simple rectangular pattern is used, the bridge becomes too thick, and the finished shapes of the green filter 24G, blue filter 25B, and red filter 26R patterns are deteriorated. is there. In addition, if the patterns of the blue filter 25B and the red filter 26R are continuously formed on the green filter 24G having a thick bridge, the finished areas of the blue filter and the red filter become excessively small. Therefore, this also leads to deterioration of the color reproducibility of the color solid-state imaging device.
JP 2000-241619 A

本発明は上記問題点に鑑み創案されたものであり、固体撮像素子の光電変換素子に対応した着色フィルタをフォトリソグラフィー法にて作製するにあたり、第1色(例えば、緑色)のブリッジの出来上がり形状を好ましい形状とし、第2色(例えば、青色)フィルタ及び第3色(例えば、赤色)フィルタの開口(画素)領域を最大限に確保できるカラーフィルタ用フォトマスク及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been devised in view of the above problems, and when a colored filter corresponding to a photoelectric conversion element of a solid-state imaging element is produced by a photolithography method, a finished shape of a first color (for example, green) bridge is formed. The color filter photomask capable of ensuring the maximum opening (pixel) area of the second color (for example, blue) filter and the third color (for example, red) filter and manufacturing a color filter using the same It is an object to provide a method.

本件特許出願において請求項1に記載の発明は、固体撮像素子の光電変換素子に対応した各々平面視四角形状の着色フィルタをネガタイプのレジストを用いたフォトリソグラフィー法にて作製するために使用するフォトマスクであって、前記フォトマスクは、第2色、もしくは第3色フィルタの4辺に接するように市松模様状に配置された第1色フィルタを作製するための第1色フィルタ用フォトマスクであり、前記第1色フィルタに対応するように配置された四角形状の第1色フィルタ形成用パターンの4隅の連結部に四角形の補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなることを特徴とするオンチップカラーフィルタ用フォトマスクである。 In the present patent application, the invention described in claim 1 is a photo that is used to fabricate a square-shaped colored filter corresponding to a photoelectric conversion element of a solid-state image sensor by a photolithography method using a negative resist. The photomask is a first color filter photomask for producing a first color filter arranged in a checkered pattern so as to be in contact with the four sides of the second color or third color filter. There, by providing the square correction pattern at the junction of the four corners of the placed rectangular first color filter forming pattern so as to correspond to the first color filter, the first color filter forming pattern the area, the compared with the case of a simple checkerboard pattern without correction pattern, Fotoma for on-chip color filter, wherein the smaller A click.

本件特許出願において請求項に記載の発明は、前記補正パターンが、露光機の解像限界、現像機の解像限界、フォトレジストの解像限界、第1色フィルタ用材料を溶解させるエッチング装置の加工限界のうち、少なくともいずれか一つの限界を超える微細なパターンを有することを特徴とする請求項1に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクである。 In the present patent application, the invention described in claim 2 is an etching apparatus in which the correction pattern dissolves a resolution limit of an exposure machine, a resolution limit of a developing machine, a resolution limit of a photoresist, and a first color filter material. 2. The photomask for on-chip color filter according to claim 1, wherein the photomask has a fine pattern exceeding at least one of the processing limits.

本件特許出願において請求項に記載の発明は、前記補正パターンが、四角形パターンの組合せ重ね合せのいずれか、又は組合せ及び重ね合せからなることを特徴とする請求項1又は2に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクである。 The invention according to claim 3 in the present patent application, the correction pattern is a combination of a square pattern, either overlapping or turned according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a combination and superimposition This is a photomask for chip color filter.

本件特許出願において請求項に記載の発明は、前記補正パターンが、1辺0.1〜0.4マイクロメートルの四角形パターンの組合せ、重ね合せのいずれか、又は組合せ及び重ね合せからなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクある。 In the present patent application, the invention according to claim 4 is characterized in that the correction pattern is a combination of a square pattern having a side of 0.1 to 0.4 micrometers, a superposition, or a combination and a superposition. The on-chip color filter photomask according to claim 1, wherein the photomask is an on-chip color filter.

本発明のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクを使用してカラーフィルタを製造すると、第1色フィルタと第2色フィルタとの間、第1色フィルタと第3色フィルタとの間に、特に対向する角部間に隙間を発生させないことから、剥れに強く、また、白色光が漏れ入らないため感度特性に優れた固体撮像素子を得ることができる。しかも、第1色フィルタのブリッジが所望される精度の良い形状(図7)に形成されるため、第2色フィルタや第3色フィルタが小さくなってしまったり、或いは逆に、ブリッジが断線状態になったりといった不具合の発生も防止できる。   When a color filter is manufactured using the photomask for on-chip color filter of the present invention, the first color filter and the second color filter are particularly opposed to each other between the first color filter and the third color filter. Since no gap is generated between the corners, it is strong against peeling and white light does not leak, so that a solid-state imaging device having excellent sensitivity characteristics can be obtained. In addition, since the bridge of the first color filter is formed in the desired accurate shape (FIG. 7), the second color filter or the third color filter becomes smaller, or conversely, the bridge is disconnected. It is also possible to prevent the occurrence of problems such as

以下、本発明の実施の形態につき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

課題を解決するために本件特許出願の発明者は、最初に図9に示すようなネガ型の緑感光性レジストに露光を行うための緑色フィルタ用フォトマスク使用して、緑色フィルタ24Gを作製してみた。図9は、緑色フィルタ形成用の各四角形パターンの各コーナー部分(4隅)をカットすることで、緑色フィルタ24Gのブリッジを細くすることを狙っているフォトマスクの例を示している。なお、図9におけるGPが、緑色フィルタ24G形成用の各四角形パターンを示している。   In order to solve the problem, the inventor of the present patent application first produced a green filter 24G using a green filter photomask for exposing a negative type green photosensitive resist as shown in FIG. I tried. FIG. 9 shows an example of a photomask that aims to narrow the bridge of the green filter 24G by cutting each corner portion (four corners) of each square pattern for forming the green filter. Note that GP in FIG. 9 indicates each square pattern for forming the green filter 24G.

しかし、このフォトマスクの使用は一つの解決方法例ではあるが、最良の解決方法とは言えなかった。すなわちコーナー部分をカットしてもカット面積が大きい(つまり、図9におけるd1が大きい)とブリッジは細くならず、逆にカットする大きさを小さくすると、しばしばブリッジが断線状態になってしまった。図8に、このフォトマスクの使用によりカラーフィルタを作製したときの代表例(コーナーカットが小さい場合)の写真を示す。図8における[G]の印は、緑色フィルタ24Gに対応する部分であることを示す。この写真に見られるように、ブリッジが断線状態となり易い。ブリッジが断線したところは隙間となることから、隙間から白色光が入り込んでカラー固体撮像素子の色再現性に支障が出ることを回避したり剥れに強くなったりという、既に述べたようなブリッジの特長を喪失してしまい問題である。   However, although the use of this photomask is an example of a solution, it is not the best solution. That is, even if the corner portion is cut, if the cut area is large (that is, d1 in FIG. 9 is large), the bridge is not thinned. Conversely, if the cut size is reduced, the bridge is often in a disconnected state. FIG. 8 shows a photograph of a typical example (when the corner cut is small) when a color filter is produced by using this photomask. A mark [G] in FIG. 8 indicates a portion corresponding to the green filter 24G. As can be seen in this photograph, the bridge is easily disconnected. When the bridge is disconnected, it becomes a gap, so that white light enters from the gap and prevents the color reproducibility of the color solid-state image sensor from being hindered, and the bridge as described above is strong. This is a problem because it loses its features.

この事実を基に本件特許出願の発明者は、緑色フィルタ24Gの各四角形パターンのコーナー部分(4隅)をカットするだけではなく、ブリッジが断線状態となり難いような補正部を有するフォトマスクを使用して、緑色フィルタ24Gを作製するのが、最良であることを見出した。   Based on this fact, the inventor of the present patent application not only cuts the corner portions (four corners) of each quadrilateral pattern of the green filter 24G but also uses a photomask having a correction portion that makes it difficult for the bridge to be disconnected. Thus, it has been found that it is best to produce the green filter 24G.

この補正部を有するフォトマスクの、部分平面模式図が図10である。本発明のオンチップカラーフィルタ用フォトマスク30は、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用のパターン33(開口部)と、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各パターン33の各四隅に位置する連結部の補正部32と、ブランクパターン31(遮光部)とで構成されている。ブランクパターン31は、後に第2色(例えば、青色)や第3色(例えば、赤色)カラーフィルタを形成する場所に、第1色(例えば、緑色)フィルタを形成せずに空隙とするためのパターンである。   FIG. 10 is a schematic partial plan view of a photomask having this correction unit. The on-chip color filter photomask 30 of the present invention includes a first color (for example, green) filter formation pattern 33 (opening) and a first color (for example, green) filter formation pattern 33. The correction part 32 of the connection part located in four corners and the blank pattern 31 (light-shielding part) are comprised. The blank pattern 31 is a space for forming a second color (for example, blue) or a third color (for example, red) color filter later without forming a first color (for example, green) filter. It is a pattern.

なお、以後では、カラーフィルタ形成用の着色レジストとして、ネガタイプのレジストを使用するものとする。すると第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用のパターン33は開口部(光透過部)となり、ブランクパターン31は遮光部となる。もっとも本発明はレジストがネガタイプの場合に限定されるものではない。図10の開口部と遮光部とを入換えれば、ポジタイプのレジストの場合に使用することができる。また、カラーフィルタ自体、着色レジストで形成される場合に限定されない。レジストではない樹脂等の他の材料により形成されてもよい(別途レジスト材料を上から塗布した上で、露光描画、現像、パターニング、形成したパターンへの染色という手順を踏めば、着色レジストで形成する以下の実施例の場合と同様の実行ができる)。   Hereinafter, a negative type resist is used as the color resist for forming the color filter. Then, the pattern 33 for forming the first color (for example, green) filter becomes an opening (light transmission portion), and the blank pattern 31 becomes a light shielding portion. However, the present invention is not limited to the case where the resist is a negative type. If the opening portion and the light shielding portion in FIG. 10 are interchanged, it can be used in the case of a positive type resist. Further, the color filter itself is not limited to being formed of a colored resist. It may be formed of other materials such as resin that is not a resist (it is formed with a colored resist if a resist material is applied separately from above, followed by steps of exposure drawing, development, patterning, and dyeing the formed pattern. The same execution as in the following embodiment can be performed).

補正部32は平面形状として様々なものがあり得るが、その具体的な一例を図11に示す。   Although the correction | amendment part 32 can have a various planar shape, the specific example is shown in FIG.

ここで補正部32に形成されるパターン(以下「補正パターン」ということもある)の大きさは、パターン露光されたレジストを現像した際、露光されたレジストを現像した際、露光された通りのパターンが得られる大きさよりも小さくする、いわゆる、解像限界の大きさよりも小さくする。そのため、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露光、現像しても、その解像限界を超えるために補正部に設けたパターン(補正パターン)通りに現像されず角が完全に丸め込まれる。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などで定めてもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。   Here, the size of the pattern (hereinafter sometimes referred to as “correction pattern”) formed in the correction unit 32 is the same as that exposed when the exposed resist is developed and when the exposed resist is developed. The size is made smaller than the size at which the pattern is obtained, that is, smaller than the so-called resolution limit. For this reason, even when the color resist for forming the color filter is exposed and developed, the corners are completely rounded without being developed according to the pattern (correction pattern) provided in the correction unit in order to exceed the resolution limit. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. Depending on the case, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. It may be determined. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed on the correction portion, and the corner may be rounded.

なお、以下にネガ型のレジスト材料にパターンを行うマスクのパターンにつき説明を行うが、説明の都合上、遮光部を白で、開口部を黒で図示している。すなわち、実際のマスクでは図11中の33部位(黒部)は光透過部を、31部位(白部)は遮光部である。   In the following, a mask pattern for patterning a negative resist material will be described. For convenience of explanation, the light shielding portion is illustrated in white and the opening portion is illustrated in black. In other words, in the actual mask, 33 sites (black portions) in FIG. 11 are light transmitting portions, and 31 sites (white portions) are light shielding portions.

図11の補正部32は、1辺a=0.2μm正方形の遮光パターンと、それに重なる1辺b=0.1μm正方形の島状開口パターンで構成されている。このような補正部32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターン33の四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合のよりも0.01μm2大きい。したがって、前記補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32により、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の四隅の連結部は、遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。 The correction unit 32 in FIG. 11 includes a light-shielding pattern with one side a = 0.2 μm square and an island-shaped opening pattern with one side b = 0.1 μm square overlapping therewith. Such a correction | amendment part 32 is arrange | positioned in the connection part of the four corners of each opening pattern 33 for 1st color (for example, green) filter formation. Thereby, the area of the light-shielding portion at the connecting portion is 0.01 μm 2 larger than that in the case of a simple checkered pattern without the correcting portion 32. Therefore, by providing the correction pattern, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. As a result, the correction unit 32 increases the light shielding rate of the connecting portions at the four corners for forming the first color (for example, green) filter, and the color resist for forming the color filter hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図11の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12、a=0.2μmの場合。この場合も遮光部の面積が、単純な市松模様状の場合のよりも0.01μm2大きい。)と比べると、1辺b=0.1μm正方形の島状開口パターンが連結部中央に存在することから、ブリッジが断線状態になり難くなっている。 However, on the other hand, the case where the correction part 32 of FIG. 11 is provided is the case of a simple corner cut (FIG. 12, a = 0.2 μm. Is larger by 0.01 μm 2 ), the island-like opening pattern having one side b = 0.1 μm square is present at the center of the connecting portion, so that the bridge is less likely to be disconnected.

なお、図11の補正部32における、a、bの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。本件特許出願の発明者の実験によれば、例えば、a=0.4μm、b=0.15μmの場合においても、現在使用しているカラーフィルタ形成用着色レジストには、十分な効果が認められた。このように実際には、解像限界値により、a、bの各値のとり得る値の範囲は決まる。   Note that the values a and b in the correction unit 32 in FIG. 11 are not limited to the above-described values. According to the experiment by the inventors of the present patent application, for example, even when a = 0.4 μm and b = 0.15 μm, the color resist forming color resist currently used has a sufficient effect. It was. Thus, in practice, the range of values that each value of a and b can take is determined by the resolution limit value.

オンチップカラーフィルタ用フォトマスク30は、低反射クロムブランクスを用い、電子ビームによりレジストに露光後、現像、エッチングを行うフォトエッチング法にて作製することができる。よって、補正部32内に0.1〜0.4μmのパターンを精度良く作製できる。   The on-chip color filter photomask 30 can be manufactured by a photoetching method using low-reflection chrome blanks, exposing the resist to an electron beam, developing, and etching. Therefore, a pattern of 0.1 to 0.4 μm can be accurately produced in the correction unit 32.

以下、オンチップカラーフィルタの、オンチップカラーフィルタ用フォトマスクを用いた製造方法について説明する。図13(a)〜(f)は、本発明のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクを用いて、オンチップカラーフィルタを製造する方法の実施例の一つを示す構成断面模式図である。ここで、緑色フィルタG、青色フィルタB及び赤色フィルタGのカラーフィルタ平面視配列は図3に示す配列とする。   Hereinafter, a manufacturing method of the on-chip color filter using the on-chip color filter photomask will be described. FIGS. 13A to 13F are schematic sectional views showing one example of a method for producing an on-chip color filter using the photomask for on-chip color filter of the present invention. Here, the color filter planar arrangement of the green filter G, the blue filter B, and the red filter G is the arrangement shown in FIG.

まず、光電変換素子及び平坦化層が形成された半導体基板11上に、ネガ型感光性樹脂に着色顔料(例えば、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントグリーン36及びC.I.ピグメントグリーン7)と、シクロヘキサノンやPGMEAなどの有機溶剤と、酸分解性樹脂と、光酸発生剤と、分散剤とをロールミル等で混練して作製したネガ型緑色レジストをスピンコート等で塗布し、緑色感光層21を形成する(図13(a)参照)。   First, a color pigment (for example, CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Green 36, and CI Pigment Green 36) is applied to a negative photosensitive resin on a semiconductor substrate 11 on which a photoelectric conversion element and a planarizing layer are formed. Pigment Green 7), a negative green resist prepared by kneading an organic solvent such as cyclohexanone or PGMEA, an acid-decomposable resin, a photoacid generator, and a dispersant with a roll mill or the like is applied by spin coating or the like. Then, the green photosensitive layer 21 is formed (see FIG. 13A).

次に、図13に示す、ガラス等の透明基板上に第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用
の開口パターン33と、遮光パターン31とが形成されたオンチップカラーフィルタ用フォトマスク30を用いてパターン露光、現像等のパターニング処理を行って、半導体基板11上の所定位置に緑色フィルタ21Gを形成する(図13(b)及び図14参照)。
Next, the on-chip color filter photomask 30 shown in FIG. 13 in which an opening pattern 33 for forming a first color (for example, green) filter and a light shielding pattern 31 are formed on a transparent substrate such as glass is used. Then, patterning processing such as pattern exposure and development is performed to form a green filter 21G at a predetermined position on the semiconductor substrate 11 (see FIGS. 13B and 14).

次に、ネガ型感光性樹脂に青色顔料(例えば、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントバイオレット23)と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型青色レジストをスピンコート等で塗布し、青色感光層22を形成する(図13(c)参照)。   Next, a negative blue resin prepared by kneading a negative photosensitive resin with a blue pigment (for example, CI Pigment Blue 15: 6, CI Pigment Violet 23) and a dispersing agent using a roll mill or the like. A resist is applied by spin coating or the like to form the blue photosensitive layer 22 (see FIG. 13C).

次に、四角形状のパターンが形成された青色フィルタ用露光マスクを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、青色フィルタ22Bを形成する(図13(d)及び図15参照)。   Next, pattern exposure is performed using a blue filter exposure mask on which a square pattern is formed, and a series of patterning processes such as development are performed to form a blue filter 22B (see FIGS. 13D and 15). ).

ここで、青色フィルタ22Bのコーナー部は、緑色フィルタ21Gの四隅に設けられた連結部21cとオーバーラップされた状態で形成されるので、緑色フィルタ21Gと青色フィルタ22Bとの間で隙間が発生しない。また、緑色フィルタが基板に強く密着しているため、緑色フィルタにオーバーラップし、緑色フィルタに支えられる青色フィルタの基板への密着性も向上する。   Here, the corners of the blue filter 22B are formed so as to overlap with the connecting portions 21c provided at the four corners of the green filter 21G, so that no gap is generated between the green filter 21G and the blue filter 22B. . Further, since the green filter is strongly adhered to the substrate, the green filter overlaps with the green filter, and the adhesion of the blue filter supported by the green filter to the substrate is also improved.

次に、ネガ型感光性樹脂に赤色顔料(例えば、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド48:1及びC.I.ピグメントイエロー139)と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型赤色レジストをスピンコート等で塗布し、赤色感光層23を形成する(図13(e)参照)。   Next, a red pigment (for example, CI Pigment Red 177, CI Pigment Red 48: 1 and CI Pigment Yellow 139) and a dispersing agent, etc., are added to the negative photosensitive resin with a roll mill or the like. A negative red resist prepared by kneading is applied by spin coating or the like to form a red photosensitive layer 23 (see FIG. 13E).

次に、四角形状のパターンが形成された赤色フィルタ用露光マスクを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、赤色フィルタ23Rを形成する(図5(f)及び図21参照)。   Next, pattern exposure is performed using a red filter exposure mask in which a square pattern is formed, and a series of patterning processes such as development are performed to form a red filter 23R (see FIG. 5F and FIG. 21). ).

ここで、赤色フィルタ23Rのコーナー部は、緑色フィルタ21Gの四隅に設けられた連結部21cとオーバーラップされた状態で形成されるので、緑色フィルタ21Gと赤色フィルタ23Rとの間で隙間が発生しない。また、上述したのと同様に、緑色フィルタに支えられる赤色フィルタの基板への密着性は向上する。   Here, the corners of the red filter 23R are formed so as to overlap with the connecting portions 21c provided at the four corners of the green filter 21G, so that no gap is generated between the green filter 21G and the red filter 23R. . Further, as described above, the adhesion of the red filter supported by the green filter to the substrate is improved.

以上の工程で、光電変換素子及び平坦化層が形成された半導体基板11上に、緑色フィルタ21Gと、青色フィルタ22Bと、赤色フィルタ23Rとからなる固体撮像素子カラーフィルタを形成することができる。   Through the above steps, a solid-state imaging device color filter including the green filter 21G, the blue filter 22B, and the red filter 23R can be formed on the semiconductor substrate 11 on which the photoelectric conversion element and the planarization layer are formed.

本発明のオンチップカラーフィルタ用フォトマスクを用いた固体撮像素子カラーフィルタの製造方法では、第2色、もしくは第3色フィルタの4辺に接するように市松模様状に配置された第1色フィルタを作製するための第1色フィルタ用フォトマスクであって、前記第1色フィルタに対応するように配置された四角形状の第1色フィルタ形成用パターンの4隅が相接する連結部に補正パターンを設けたオンチップカラーフィルタ用フォトマスクを用いて第1色(緑色)フィルタを作製するため、第2色(青色)、第3色(赤色)フィルタ寸法を均一に作製することができ、第1色(緑色)フィルタと第2色(青色)フィルタとの間、第1色(緑色)フィルタと第3色(赤色)フィルタとの間で隙間が発生せず、感度特性に優れた固体撮像素子を得ることができる。   In the method of manufacturing a solid-state imaging device color filter using the photomask for on-chip color filter of the present invention, the first color filter arranged in a checkered pattern so as to be in contact with the four sides of the second color or the third color filter A photomask for a first color filter for manufacturing the first color filter, wherein the four corners of the square-shaped first color filter forming pattern arranged so as to correspond to the first color filter are corrected to the connecting portion. Since the first color (green) filter is produced using the photomask for the on-chip color filter provided with the pattern, the second color (blue) and the third color (red) filter dimensions can be produced uniformly. A solid having excellent sensitivity characteristics with no gap between the first color (green) filter and the second color (blue) filter, and between the first color (green) filter and the third color (red) filter. Imaging element It is possible to obtain.

以下の実施例では、補正部の具体的な他の例を挙げてみる。以下の例でもカラーフィルタ形成用の着色レジストとしてはネガタイプのレジストを使用するものとするが、説明の
都合上、マスクパターンの遮光部と開口部は色逆煮表示している。すなわち、図16ないし図20において黒部は光透過部を、白部は遮光部を示している。なお、着色レジストとしてポジタイプのものを用いる場合には、22のパターンの白黒は図16から図20の白黒と同じになる。
In the following embodiment, another specific example of the correction unit will be given. In the following example, a negative resist is used as the color resist for forming the color filter. However, for convenience of explanation, the light shielding portion and the opening of the mask pattern are displayed in reverse color. That is, in FIG. 16 to FIG. 20, the black portion indicates the light transmission portion, and the white portion indicates the light shielding portion. When a positive type is used as the colored resist, the black and white of the 22 patterns are the same as the black and white of FIGS.

図16は、他の補正の第一の例を示す部分平面模式図である。(以下では「第一」「第二」等は便宜上番号を付したものであり、効果の大小等に直接関係しない。)
ここで補正部32に形成するパターンは、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露光、現像しても、その解像限界を超えるために開口パターン通りに現像されず角が完全に丸め込まれてしまう、極めて微細な形状のパターンである。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などでもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部32に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。
FIG. 16 is a schematic partial plan view showing a first example of another correction. (Hereinafter, “first”, “second”, etc. are numbered for convenience and are not directly related to the magnitude of the effect, etc.)
Here, the pattern formed on the correction unit 32 is not developed according to the opening pattern and is completely rounded off because the color resist forming color resist is exposed and developed to exceed the resolution limit. This is a very fine pattern. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. In some cases, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. Good. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed in the correction unit 32, and it is sufficient that the corners are rounded.

図16の補正部32は、1辺a=0.3μm正方形の遮光パターンと、2個の1辺b=0.1μm正方形の開口パターンで構成されている。このような補正部32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターンの四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合よりも0.03μm2大きい。したがって、前記補正部にパターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32のパターンにより、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターン31四隅の連結部は遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。 The correction unit 32 in FIG. 16 includes a light-shielding pattern with one side a = 0.3 μm square and two opening patterns with one side b = 0.1 μm square. Such a correction | amendment part 32 is arrange | positioned in the connection part of the four corners of each opening pattern for 1st color (for example, green) filter formation. Thereby, the area of the light-shielding part in the connection part is 0.03 μm 2 larger than the simple checkered pattern without the correction part 32. Therefore, by providing a pattern in the correction unit, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. Therefore, due to the pattern of the correction unit 32, the light shielding rate increases at the four corners of each opening pattern 31 for forming the first color (for example, green) filter, and the colored resist for forming the color filter hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図16の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12。aの値は、開口部の面積が図16の場合と等しくなるような値(a>0.3μm)である。)と比べると、2個の1辺b=0.1μmの正方形の開口パターンが存在することから開口部間の最短距離は短くなり、ブリッジが断線状態になり難くなっている。   However, on the other hand, in the case of the simple corner cut (FIG. 12), the value of “a” is a value that makes the area of the opening equal to that in FIG. 16 (a> 0.3 μm). )), The shortest distance between the openings is shortened and the bridge is less likely to be disconnected because there are two square opening patterns with one side b = 0.1 μm.

なお、図16の補正部32における、a、bの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。本件特許出願の発明者の実験によれば、例えば、a=0.6μm、b=0.25μmの場合においても、現在使用しているカラーフィルタ形成用着色レジストには、十分な効果が認められた。このように実際には、解像限界値により、a、bの各値のとり得る値の範囲は決まる。   Note that the values a and b in the correction unit 32 in FIG. 16 are not limited to the above-described values. According to the experiment by the inventors of the present patent application, for example, even when a = 0.6 μm and b = 0.25 μm, the color resist forming color resist currently used has a sufficient effect. It was. Thus, in practice, the range of values that each value of a and b can take is determined by the resolution limit value.

図17は、他の補正パターンの第二の例を示す部分平面模式図である。   FIG. 17 is a partial plan view schematically illustrating a second example of another correction pattern.

ここで補正部32に形成するパターンは、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露光、現像しても、その解像限界を超えるために開口パターン通りに現像されず角が完全に丸め込まれてしまう、極めて微細な形状のパターンである。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などでもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部32に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。   Here, the pattern formed on the correction unit 32 is not developed according to the opening pattern and is completely rounded off because the color resist forming color resist is exposed and developed to exceed the resolution limit. This is a very fine pattern. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. In some cases, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. Good. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed in the correction unit 32, and it is sufficient that the corners are rounded.

図17の補正部32は、1辺a=0.45μmの正方形の遮光パターンと、3個の正方形(1個の1辺b=0.15μm正方形と2個の1辺c=0.15μm正方形)の開口パターンで構成されている。このような補正部32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形
成用の各開口パターンの四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合よりも0.015μm2大きい。したがって、前記補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32により、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターン33の四隅の連結部は、遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。
17 includes a square light-shielding pattern with one side a = 0.45 μm, three squares (one side b = 0.15 μm square and two sides c = 0.15 μm square). ) Opening pattern. Such a correction | amendment part 32 is arrange | positioned in the connection part of the four corners of each opening pattern for 1st color (for example, green) filter formation. Thereby, the area of the light-shielding portion at the connecting portion is 0.015 μm 2 larger than that of the simple checkered pattern without the correcting portion 32. Therefore, by providing the correction pattern, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. Therefore, the correction unit 32 increases the light shielding rate at the four corners of each opening pattern 33 for forming the first color (for example, green) filter, and the color resist for forming the color filter hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図17の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12。aの値は、開口部の面積が図17の場合と等しくなるような値(0.2<a<0.3μm)である。)と比べると、3個の1辺b=0.15μm正方形の開口パターンが連結部中央付近に斜めに並んで存在することから、ブリッジが断線状態になり難くなっている。   However, on the other hand, in the case of the simple corner cut (FIG. 12), the value of a is equal to the value in the case of FIG. 17 (0.2 <a <0.3 μm).) Compared with 3), the opening pattern of three one-side b = 0.15 μm squares is diagonally arranged near the center of the connecting portion, so that the bridge is less likely to be disconnected. ing.

なお、図17の補正部32における、a、bの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。実際には、解像限界値により、a、b、cの各値のとり得る値の範囲は決まる。b=cであるとも限らない。   Note that the values a and b in the correction unit 32 in FIG. 17 are not limited to the above values. Actually, the range of possible values for each of the values a, b, and c is determined by the resolution limit value. It is not always true that b = c.

図18は、他の補正パターンの第三の例を示す部分平面模式図である。   FIG. 18 is a schematic partial plan view showing a third example of another correction pattern.

ここで補正部32に形成するパターンは、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露光、現像しても、その解像限界を超えるために開口パターン通りに現像されず角が完全に丸め込まれてしまう、極めて微細な形状のパターンである。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などでもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部32に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。   Here, the pattern formed on the correction unit 32 is not developed according to the opening pattern and is completely rounded off because the color resist forming color resist is exposed and developed to exceed the resolution limit. This is a very fine pattern. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. In some cases, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. Good. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed in the correction unit 32, and it is sufficient that the corners are rounded.

図18の補正部32は、1辺a=0.2μm正方形の遮光パターンで構成されている。また、b=a/2となっている。このような補正部32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターンの四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合よりも0.02μm2大きい。したがって、前記補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32により、第1色(例えば、緑色)カラーフィルタ形成用の各開口パターン33四隅の連結部は、遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。 The correction unit 32 in FIG. 18 is configured by a light-shielding pattern of one side a = 0.2 μm square. Further, b = a / 2. Such a correction | amendment part 32 is arrange | positioned in the connection part of the four corners of each opening pattern for 1st color (for example, green) filter formation. Thereby, the area of the light-shielding portion at the connecting portion is 0.02 μm 2 larger than that of a simple checkered pattern without the correcting portion 32. Therefore, by providing the correction pattern, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. Therefore, the correction unit 32 increases the light shielding rate of the connecting portions at the four corners of each opening pattern 33 for forming the first color (for example, green) color filter, so that the color filter forming colored resist hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図18の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12。aの値は、開口部の面積が図18の場合と等しくなるような値(0.2<a<0.3μm)である。)と比べると、遮光パターンの形状の違いから開口部間の最短距離は短くなっており、ブリッジが断線状態になり難くなっている。   However, on the other hand, in the case of the simple corner cut (FIG. 12), the value of “a” is a value that makes the area of the opening equal to that in FIG. 18 (0.2 <a <0.3 μm), the shortest distance between the openings is shortened due to the difference in the shape of the light shielding pattern, and the bridge is less likely to be disconnected.

なお、図18の補正部32における、a、bの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。実際には、解像限界値により、a、bの各値のとり得る値の範囲は決まる。   Note that the values a and b in the correction unit 32 in FIG. 18 are not limited to the above values. In practice, the range of possible values for each of the values a and b is determined by the resolution limit value.

図19は、他の補正パターンの第四の例を示す部分平面模式図である。   FIG. 19 is a schematic partial plan view showing a fourth example of another correction pattern.

ここで補正部32に形成するパターンは、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露
光、現像しても、その解像限界を超えるために開口パターン通りに現像されず角が完全に丸め込まれてしまう、極めて微細な形状のパターンである。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などでもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部32に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。
Here, the pattern formed on the correction unit 32 is not developed according to the opening pattern and is completely rounded off because the color resist forming color resist is exposed and developed to exceed the resolution limit. This is a very fine pattern. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. In some cases, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. Good. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed in the correction unit 32, and it is sufficient that the corners are rounded.

図19の補正部32は、1辺a=0.3μm正方形の遮光パターンと、2個の1辺b=0.1μm正方形の開口パターンで構成されている。このような補正部32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターンの四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合よりも大きい。したがって、前記補正部にパターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32のパターンにより、第1色(例えば、緑色)カラーフィルタ形成用の各開口パターン33四隅の連結部は、遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。   The correction unit 32 in FIG. 19 includes a light shielding pattern with a side a = 0.3 μm square and two opening patterns with a side b = 0.1 μm square. Such a correction | amendment part 32 is arrange | positioned in the connection part of the four corners of each opening pattern for 1st color (for example, green) filter formation. Thereby, the area of the light-shielding part in the said connection part is larger than the case of the simple checkered pattern shape which does not have this correction | amendment part 32. FIG. Therefore, by providing a pattern in the correction unit, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. Therefore, due to the pattern of the correction unit 32, the light shielding rate increases at the four corners of each opening pattern 33 for forming the first color (for example, green) color filter, and the color resist for forming the color filter hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図19の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12。aの値は、開口部の面積が図19の場合と等しくなるような値である。)と比べると、2個の1辺b=0.1μm正方形の開口パターンが連結部中央付近に存在することから、ブリッジが断線状態になり難くなっている。   However, on the other hand, the case where the correction part 32 of FIG. 19 is present is compared with the case of a simple corner cut (FIG. 12, the value of a is a value such that the area of the opening is equal to the case of FIG. 19). And since the opening pattern of two 1 side b = 0.1 micrometer square exists in the center part vicinity of a connection part, it is difficult for a bridge to be in a disconnection state.

なお、図19の補正部32における、a、bの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。実際には、解像限界値により、a、b、cの各値のとり得る値の範囲は決まる。b=cであるとも限らないし、前記遮光パターンは正方形でなくてもよい。   Note that the values a and b in the correction unit 32 in FIG. 19 are not limited to the above values. Actually, the range of possible values for each of the values a, b, and c is determined by the resolution limit value. It is not limited that b = c, and the light shielding pattern may not be square.

図20は、他の補正パターンの第五の例を示す部分平面模式図である。   FIG. 20 is a schematic partial plan view showing a fifth example of another correction pattern.

ここで補正部32に形成するパターンは、カラーフィルタ形成用の着色レジストを、露光、現像しても、その解像限界を超えるために開口パターン通りに現像されず角が完全に丸め込まれてしまう、極めて微細な形状のパターンである。なお、解像限界を超えるのは、必ずしもレジストの解像限界についてである必要はなく、場合によっては、露光機の解像限界や、現像機の解像限界、エッチング装置の解像限界などでもよい。結果的に、現像後のカラーフィルタ材料の形状が、補正部32に形成したパターンと全く同一にはならず、角が丸め込まれるように形成されればよい。   Here, the pattern formed on the correction unit 32 is not developed according to the opening pattern and is completely rounded off because the color resist forming color resist is exposed and developed to exceed the resolution limit. This is a very fine pattern. Note that exceeding the resolution limit is not necessarily limited to the resolution limit of the resist. In some cases, the resolution limit of the exposure machine, the resolution limit of the developing machine, the resolution limit of the etching apparatus, etc. Good. As a result, the shape of the color filter material after development does not have to be exactly the same as the pattern formed in the correction unit 32, and it is sufficient that the corners are rounded.

図20の補正部32は、8個の1辺a=0.1μmの正方形の遮光パターンで構成されている。このような補正パターン32を、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターンの四隅の連結部に配置する。これにより当該連結部での遮光部の面積は、この補正部32がない単純な市松模様状の場合よりも大きい。したがって、前記補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなる。よって、補正部32により、第1色(例えば、緑色)フィルタ形成用の各開口パターン33四隅の連結部は、遮光率が上昇し、カラーフィルタ形成用着色レジストは残り難くなる。すなわち、ブリッジは細くなる。   The correction unit 32 shown in FIG. 20 is configured by eight square light-shielding patterns with one side a = 0.1 μm. Such a correction pattern 32 is arranged at the connecting portion at the four corners of each opening pattern for forming the first color (for example, green) filter. Thereby, the area of the light-shielding part in the said connection part is larger than the case of the simple checkered pattern shape which does not have this correction | amendment part 32. FIG. Therefore, by providing the correction pattern, the area of the first color filter forming pattern is smaller than that of a simple checkered pattern without the correction pattern. Therefore, the correction unit 32 increases the light shielding rate of the connecting portions at the four corners of each opening pattern 33 for forming the first color (for example, green) filter, and the color resist for forming the color resist hardly remains. That is, the bridge becomes thinner.

しかし他方で図20の補正部32がある場合を、単純なコーナーカットの場合(図12。aの値は、開口部の面積が図20の場合と等しくなるような値である。)と比べると、ブリッジが断線状態になり難くなっている。   However, on the other hand, the case where the correction part 32 of FIG. 20 is present is compared with the case of a simple corner cut (FIG. 12. The value of “a” is a value such that the area of the opening is equal to that of FIG. 20). And the bridge is hard to break.

なお、図20の補正部32における、aの各値は、前掲の値に限られる訳ではない。実際には、解像限界値により、aの各値のとり得る値の範囲は決まる。   In addition, each value of a in the correction part 32 of FIG. 20 is not necessarily restricted to the above-mentioned value. Actually, the range of possible values of each value of a is determined by the resolution limit value.

固体撮像素子カラーフィルタの製造工程の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the manufacturing process of a solid-state image sensor color filter. 緑色フィルタGと、青色フィルタBと、赤色フィルタRのカラーフィルタ配列の一例を示す配置図である。FIG. 5 is an arrangement diagram illustrating an example of a color filter array of a green filter G, a blue filter B, and a red filter R. 緑色フィルタGと、青色フィルタBと、赤色フィルタRのカラーフィルタ配列の一例を示す配置図である。FIG. 5 is an arrangement diagram illustrating an example of a color filter array of a green filter G, a blue filter B, and a red filter R. 各コーナー部にブリッジがある場合の緑色フィルタ24Gと、青色フィルタ25Bと、赤色フィルタ26Rのカラーフィルタの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the color filter of the green filter 24G, the blue filter 25B, and the red filter 26R when there is a bridge at each corner. 各コーナー部に隙間がある場合の緑色フィルタ24Gと、青色フィルタ25Bと、赤色フィルタ26Rのカラーフィルタの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the color filter of the green filter 24G, the blue filter 25B, and the red filter 26R when there is a gap at each corner. ブリッジが太いカラーフィルタ(従来技術によるもの)の写真である。It is a photograph of a color filter with thick bridge (according to the prior art). ブリッジが細く好ましい出来上がり形状となっているカラーフィルタ(本発明の技術によるもの)の写真である。It is a photograph of a color filter (according to the technique of the present invention) in which the bridge is thin and has a preferable finished shape. ブリッジが断線状態となっているカラーフィルタの写真である。It is a photograph of the color filter in which the bridge is in a disconnected state. 市松模様配置された四角形状の各第1色フィルタ形成用パターンの四隅をカットしたフォトマスクの平面模式図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a photomask in which four corners of each square-shaped first color filter forming pattern arranged in a checkered pattern are cut. 市松模様配置された四角形状の各第1色フィルタ形成用パターンの四隅に補正パターンを設けた、本発明のフォトマスクの平面模式図である。FIG. 6 is a schematic plan view of the photomask of the present invention in which correction patterns are provided at the four corners of each square-shaped first color filter forming pattern arranged in a checkered pattern. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクにおける補正部が、単純なコーナーカット型の場合の例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the example in case the correction | amendment part in the photomask of this invention is a simple corner cut type | mold. 本発明のフォトマスク製造工程の例を説明する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram explaining the example of the photomask manufacturing process of this invention. 本発明のフォトマスク製造工程の例を説明する平面模式図である。It is a plane schematic diagram explaining the example of the photomask manufacturing process of this invention. 本発明のフォトマスク製造工程の例を説明する平面模式図である。It is a plane schematic diagram explaining the example of the photomask manufacturing process of this invention. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクにおける、補正部の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the correction | amendment part in the photomask of this invention. 本発明のフォトマスク製造工程の例を説明する平面模式図である。It is a plane schematic diagram explaining the example of the photomask manufacturing process of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11……半導体基板
21、24……緑色感光層
21c……連結部
21G、24G、G……緑色フィルタ
22、25……青色感光層
22B、25B、B……青色フィルタ
23、26……赤色感光層
33R、26R、R……赤色フィルタ
30……緑色フィルタ用フォトマスク
31……ブランクパターン(例えば、ネガレジスト使用の場合は遮光部、ポジレジスト使用の場合は開口部である)
32……補正部
33……第1色フィルタ形成用パターン(例えば、ネガレジスト使用の場合は開口部、ポジレジスト使用の場合は遮光部である)
GP……緑色フィルタ形成用パターン
11... Semiconductor substrate 21, 24... Green photosensitive layer 21 c .. Connecting portions 21 G, 24 G, G... Green filter 22, 25... Blue photosensitive layer 22 B, 25 B, B. Photosensitive layers 33R, 26R, R... Red filter 30... Green filter photomask 31... Blank pattern (for example, a light shielding portion when using a negative resist, and an opening portion when using a positive resist)
32... Corrector 33... First color filter forming pattern (for example, an opening when using a negative resist and a light-shielding portion when using a positive resist)
GP …… Green filter formation pattern

Claims (4)

固体撮像素子の光電変換素子に対応した各々平面視四角形状の着色フィルタをネガタイプのレジストを用いたフォトリソグラフィー法にて作製するために使用するフォトマスクであって、前記フォトマスクは、第2色、もしくは第3色フィルタの4辺に接するように市松模様状に配置された第1色フィルタを作製するための第1色フィルタ用フォトマスクであり、前記第1色フィルタに対応するように配置された四角形状の第1色フィルタ形成用パターンの4隅の連結部に四角形の補正パターンを設けたことにより、前記第1色フィルタ形成用パターンの面積が、前記補正パターンなしの単純な市松模様状の場合と比較して、小さくなることを特徴とするオンチップカラーフィルタ用フォトマスク。 A photomask used for producing colored filters each having a rectangular shape in plan view corresponding to a photoelectric conversion element of a solid-state imaging device by a photolithography method using a negative type resist , wherein the photomask is a second color Or a photomask for a first color filter for producing a first color filter arranged in a checkered pattern so as to be in contact with the four sides of the third color filter, and arranged so as to correspond to the first color filter By providing a square correction pattern at the four corners of the square-shaped first color filter forming pattern, the area of the first color filter forming pattern is a simple checkered pattern without the correction pattern. A photomask for an on-chip color filter , which is smaller than the case of the shape . 前記補正パターンが、露光機の解像限界、現像機の解像限界、フォトレジストの解像限界、第1色フィルタ用材料を溶解させるエッチング装置の加工限界のうち、少なくともいずれか一つの限界を超える微細なパターンを有することを特徴とする請求項1に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスク。 The correction pattern has at least one of a resolution limit of an exposure machine, a resolution limit of a developing machine, a resolution limit of a photoresist, and a processing limit of an etching apparatus for dissolving a first color filter material. The photomask for on-chip color filter according to claim 1, wherein the photomask has a fine pattern exceeding. 前記補正パターンが、四角形パターンの組合せ重ね合せのいずれか、又は組合せ及び重ね合せからなることを特徴とする請求項1又は2に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスク。 Said correction pattern is a combination of a square pattern, either overlapping or on-chip color photomask filter of claim 1 or 2, characterized in that it consists of a combination and superposition. 前記補正パターンが、1辺0.1〜0.4マイクロメートルの四角形パターンの組合せ重ね合せのいずれか、又は組合せ及び重ね合せからなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のオンチップカラーフィルタ用フォトマスク。 4. The correction pattern according to claim 1, wherein the correction pattern is a combination or superposition of square patterns having a side of 0.1 to 0.4 μm , or a combination and superposition . 5. The photomask for on-chip color filters described in 1.
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