JPH04234706A - フィルター、それの製造方法およびそれを使用した固体イメージ装置 - Google Patents
フィルター、それの製造方法およびそれを使用した固体イメージ装置Info
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- JPH04234706A JPH04234706A JP3205237A JP20523791A JPH04234706A JP H04234706 A JPH04234706 A JP H04234706A JP 3205237 A JP3205237 A JP 3205237A JP 20523791 A JP20523791 A JP 20523791A JP H04234706 A JPH04234706 A JP H04234706A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルター、フィルター
の製造方法、およびフィルターを付与された固体イメー
ジ装置（ｉｍａｇｅｒ）に関する。本発明は特に、カラ
ーフィルターに関する。
の製造方法、およびフィルターを付与された固体イメー
ジ装置（ｉｍａｇｅｒ）に関する。本発明は特に、カラ
ーフィルターに関する。
【０００２】電荷結合素子のような固体イメージ装置を
使用してカラー像記録を得るには、多色ストライプまた
はモザイク形態の光学フィルターが用いられている；多
くの場合、これらフィルターは固体イメージ装置の感光
性表面に直接形成されている。かかるフィルターは通常
、２色または３色の異なる色を有する要素をもって提供
される。（ここで使用されている用語「色を有する」は
「特定波長の電磁放射線を透過する」ことを意味し、そ
して必ずしも可視放射線を意味しない。従って、本発明
の３色カラーフィルターはそれら全てが人間の目に見え
ない紫外線の３種類の異なる波長を透過する要素を有し
ていてもよい。）たとえば、２色カラーフィルターは一
部が重なり合う黄色要素とシアン要素を有していてもよ
く、重なり合った領域は実際には緑色の要素を提供する
。３色カラーフィルターは代表的には、赤と緑と青、ま
たはシアンと黄とマゼンタの各要素を有する。
使用してカラー像記録を得るには、多色ストライプまた
はモザイク形態の光学フィルターが用いられている；多
くの場合、これらフィルターは固体イメージ装置の感光
性表面に直接形成されている。かかるフィルターは通常
、２色または３色の異なる色を有する要素をもって提供
される。（ここで使用されている用語「色を有する」は
「特定波長の電磁放射線を透過する」ことを意味し、そ
して必ずしも可視放射線を意味しない。従って、本発明
の３色カラーフィルターはそれら全てが人間の目に見え
ない紫外線の３種類の異なる波長を透過する要素を有し
ていてもよい。）たとえば、２色カラーフィルターは一
部が重なり合う黄色要素とシアン要素を有していてもよ
く、重なり合った領域は実際には緑色の要素を提供する
。３色カラーフィルターは代表的には、赤と緑と青、ま
たはシアンと黄とマゼンタの各要素を有する。
【０００３】かかるフィルターの製造については多数の
方法が従来記載されている。たとえば、米国特許第４，
２３９，８４２号には、電荷結合素子のような半導体層
上に、サブコート、ポリマー媒染剤、およびフォトレジ
ストを順に付着させることによるカラーフィルターアレ
イの製造方法が記載されている。フォトレジスト層を露
光し現像してマクスを形成し、それから、フォトレジス
ト中の開口を通して染料をポリマー媒染剤の中に熱転写
する。最後に、フォトレジストを剥離する。
方法が従来記載されている。たとえば、米国特許第４，
２３９，８４２号には、電荷結合素子のような半導体層
上に、サブコート、ポリマー媒染剤、およびフォトレジ
ストを順に付着させることによるカラーフィルターアレ
イの製造方法が記載されている。フォトレジスト層を露
光し現像してマクスを形成し、それから、フォトレジス
ト中の開口を通して染料をポリマー媒染剤の中に熱転写
する。最後に、フォトレジストを剥離する。
【０００４】米国特許第４，５６５，７５６号には、基
体上に透明層を設け、透明層中に離隔領域（溝または染
料不浸透性領域）によって隔てられたフィルター要素パ
ターンを写真平版によって形成し、透明層上にバリヤ層
を設け、バリヤ層中に第一フィルター要素系の場所に対
応する開口バータンを写真平版によって形成し、これら
開口を通して第一フィルター要素系を染色し、そして最
後にバリヤ層を除去し、それから、このプロセスにおけ
るバリヤ層の形成とその後の各工程を別の色のために繰
り返すことによって形成されたカラーフィルターが記載
されている。
体上に透明層を設け、透明層中に離隔領域（溝または染
料不浸透性領域）によって隔てられたフィルター要素パ
ターンを写真平版によって形成し、透明層上にバリヤ層
を設け、バリヤ層中に第一フィルター要素系の場所に対
応する開口バータンを写真平版によって形成し、これら
開口を通して第一フィルター要素系を染色し、そして最
後にバリヤ層を除去し、それから、このプロセスにおけ
るバリヤ層の形成とその後の各工程を別の色のために繰
り返すことによって形成されたカラーフィルターが記載
されている。
【０００５】集積電気回路の製造や平版印刷に必要とさ
れる微細な線やその他画素を作製するための様々な技術
も開発されている。たとえば、米国特許第３，８７３，
３６１号には、ａ）非感光性になるようにベーキングさ
れたフォトレジスト（ポリマー）層；ｂ）金属層；ｃ）
第二フォトレジスト層を付着させ、それから第二フォト
レジスト層を露光し現像してマスクを形成し、このマス
クを介して露光領域の金属層をエッチングし、こうして
形成された金属マスクを使用して露光領域のポリマー層
を好ましくはスパッターエッチングによって除去し、こ
の底部ポリマー層の除去されている領域に金属膜を付着
させ、そして最後に通常のリフトオフ溶剤法によって残
留領域の金属層と底部ポリマー層を除去することによる
、集積回路用薄膜の製造方法が記載されている。
れる微細な線やその他画素を作製するための様々な技術
も開発されている。たとえば、米国特許第３，８７３，
３６１号には、ａ）非感光性になるようにベーキングさ
れたフォトレジスト（ポリマー）層；ｂ）金属層；ｃ）
第二フォトレジスト層を付着させ、それから第二フォト
レジスト層を露光し現像してマスクを形成し、このマス
クを介して露光領域の金属層をエッチングし、こうして
形成された金属マスクを使用して露光領域のポリマー層
を好ましくはスパッターエッチングによって除去し、こ
の底部ポリマー層の除去されている領域に金属膜を付着
させ、そして最後に通常のリフトオフ溶剤法によって残
留領域の金属層と底部ポリマー層を除去することによる
、集積回路用薄膜の製造方法が記載されている。
【０００６】米国特許第４，４２８，７９６号には集積
回路の製造が記載されている。まず珪素基体上にポリイ
ミド材料、二酸化珪素、およびポジティブ型フォトレジ
ストの各層を塗布する。フォトレジストを露光し現像す
る。プラズマまたは反応性イオンエッチングを使用して
、フォトレジストが除去されている領域の二酸化珪素を
エッチング除去する。それから、異なるプラズマを使用
して、二酸化珪素が除去されている領域のポリイミドを
エッチングする。所定材料（代表的には導電性である）
を基体上に配置すると、所定材料の離散部がポリイミド
層中の孔の中および二酸化珪素の上面（フォトレジスト
層は第二エッチング中に消滅している）に形成される。 それから、残留領域のポリイミド層をその上の二酸化珪
素および所定材料の層と一緒に、加熱、溶剤処理、およ
び超音波処理によって剥離除去する。
回路の製造が記載されている。まず珪素基体上にポリイ
ミド材料、二酸化珪素、およびポジティブ型フォトレジ
ストの各層を塗布する。フォトレジストを露光し現像す
る。プラズマまたは反応性イオンエッチングを使用して
、フォトレジストが除去されている領域の二酸化珪素を
エッチング除去する。それから、異なるプラズマを使用
して、二酸化珪素が除去されている領域のポリイミドを
エッチングする。所定材料（代表的には導電性である）
を基体上に配置すると、所定材料の離散部がポリイミド
層中の孔の中および二酸化珪素の上面（フォトレジスト
層は第二エッチング中に消滅している）に形成される。 それから、残留領域のポリイミド層をその上の二酸化珪
素および所定材料の層と一緒に、加熱、溶剤処理、およ
び超音波処理によって剥離除去する。
【０００７】米国特許第４，８９１，３０３号には集積
回路加工物をパターン化する方法が記載されており、そ
の方法は有機材料の第一層を加工物表面上にその実質的
に平坦な外表面を可能にするのに十分な深さで形成する
ことを包含する。第一層上に第二ポリシラン系レジスト
層をスピン法で付着させる。第二層上に第三解像層を付
着させる。解像層を標準的な手法によって、選択的に露
光し、そして現像する。解像層のパターンは深い紫外線
露光を使用するか又はフッ素系反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）食刻によってポリシラン層に転写される。こ
の後に、パターンを加工物の表面に転写するための酸素
系ＲＩＥ腐食が続く。
回路加工物をパターン化する方法が記載されており、そ
の方法は有機材料の第一層を加工物表面上にその実質的
に平坦な外表面を可能にするのに十分な深さで形成する
ことを包含する。第一層上に第二ポリシラン系レジスト
層をスピン法で付着させる。第二層上に第三解像層を付
着させる。解像層を標準的な手法によって、選択的に露
光し、そして現像する。解像層のパターンは深い紫外線
露光を使用するか又はフッ素系反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）食刻によってポリシラン層に転写される。こ
の後に、パターンを加工物の表面に転写するための酸素
系ＲＩＥ腐食が続く。
【０００８】同様の３層型フォトレジストシステムはオ
ウツール（Ｏ’Ｔｏｏｌｅ）他の「吸収性染料を利用し
た写真平版用マルチレベルレジスト；模造および実験（
Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｒｅｓｉｓｔ ｆｏｒ
ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
ａｎ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｄｙｅ；ｓｉｍｕ
ｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）」
、ザ・インターナショナル・ソサイエティ・フォー・オ
プチカル・エンジニアリング（ＳＰＩＥ）第２７５巻、
セミコンダクター・マイクロリソグラフィーＶＩ（１９
８１）（かかるシステムを集積回路の製造に使用するこ
とを論じている）；パラシュザック（Ｐａｒａｓｚｃｚ
ａｋ）他の「多層レジスト加工の化学的および物理的特
徴（Ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ
ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ
ｒｅｓｉｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」ＳＰＩＥ第
９２０巻、アドバンシズ・イン・レジスト・テクロノジ
ー・アンド・プロセッシングＶ（１９８８）；およびア
ンダーヒル（Ｕｎｄｅｒｈｉｌｌ）他の「３層フォトレ
ジストシステムにおけるバリヤ層としての酸窒化珪素（
Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅａｓａ ｂ
ａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ ｉｎ ａ ３−ｌ
ａｙｅｒ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ ｓｙｓｔｅｍ
）」、ＳＰＩＥ第５３９巻、アドバンシズ・イン・レジ
スト・テクノロジー・アンド・プロセッシングＩＩ（１
９８５）に記載されている。
ウツール（Ｏ’Ｔｏｏｌｅ）他の「吸収性染料を利用し
た写真平版用マルチレベルレジスト；模造および実験（
Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｒｅｓｉｓｔ ｆｏｒ
ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
ａｎ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｄｙｅ；ｓｉｍｕ
ｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）」
、ザ・インターナショナル・ソサイエティ・フォー・オ
プチカル・エンジニアリング（ＳＰＩＥ）第２７５巻、
セミコンダクター・マイクロリソグラフィーＶＩ（１９
８１）（かかるシステムを集積回路の製造に使用するこ
とを論じている）；パラシュザック（Ｐａｒａｓｚｃｚ
ａｋ）他の「多層レジスト加工の化学的および物理的特
徴（Ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ
ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ
ｒｅｓｉｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」ＳＰＩＥ第
９２０巻、アドバンシズ・イン・レジスト・テクロノジ
ー・アンド・プロセッシングＶ（１９８８）；およびア
ンダーヒル（Ｕｎｄｅｒｈｉｌｌ）他の「３層フォトレ
ジストシステムにおけるバリヤ層としての酸窒化珪素（
Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅａｓａ ｂ
ａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ ｉｎ ａ ３−ｌ
ａｙｅｒ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ ｓｙｓｔｅｍ
）」、ＳＰＩＥ第５３９巻、アドバンシズ・イン・レジ
スト・テクノロジー・アンド・プロセッシングＩＩ（１
９８５）に記載されている。
【０００９】１９８２年１月９日発行の特開昭５７−４
０１２号には基体上にフィルターを形成する方法が記載
されており、その方法は基体上に着色吸収材料の層を設
け；吸収材料の層の上に重ねられたフォトレジスト材料
の層を設け；フォトレジスト材料の層を像様露光し；そ
してこの露光済み層を現像してその露光領域または非露
光領域どちらかを除去することを含む。吸収層の露光部
分をプラズマエッチングによって食刻し、それからフォ
トレジストを除去し、第二の着色吸収層およびフォトレ
ジスト層を適用し、そしてこのプロセスを繰り返す。
０１２号には基体上にフィルターを形成する方法が記載
されており、その方法は基体上に着色吸収材料の層を設
け；吸収材料の層の上に重ねられたフォトレジスト材料
の層を設け；フォトレジスト材料の層を像様露光し；そ
してこの露光済み層を現像してその露光領域または非露
光領域どちらかを除去することを含む。吸収層の露光部
分をプラズマエッチングによって食刻し、それからフォ
トレジストを除去し、第二の着色吸収層およびフォトレ
ジスト層を適用し、そしてこのプロセスを繰り返す。
【００１０】米国特許第４，８０８，５０１号には、（
ａ）支持体上に、ポジティブ型フォトレジストおよびフ
ォトレジスト用溶剤中に可溶性である染料を含む組成物
で層を形成し；（ｂ）層の予め定められた部分を放射線
露光して露光領域の塗膜の溶解度を増加させ；（ｃ）露
光領域を現像してフィルター要素パターンを形成し；そ
して（ｄ）これら工程を、組成物中に異なるカラー染料
を使用して、繰り返すことによって、電荷結合素子のよ
うな支持体上にカラーフィルターを形成する方法が記載
されている。ここでは、組成物の乾量の１０重量％を越
す染料成分は組成物の露光波長で実質的に非吸収性であ
り、そして具体的フィルター要素のための予め定められ
た吸収特性を与え、そして染料は組成物と実質的に同じ
極性を有している。
ａ）支持体上に、ポジティブ型フォトレジストおよびフ
ォトレジスト用溶剤中に可溶性である染料を含む組成物
で層を形成し；（ｂ）層の予め定められた部分を放射線
露光して露光領域の塗膜の溶解度を増加させ；（ｃ）露
光領域を現像してフィルター要素パターンを形成し；そ
して（ｄ）これら工程を、組成物中に異なるカラー染料
を使用して、繰り返すことによって、電荷結合素子のよ
うな支持体上にカラーフィルターを形成する方法が記載
されている。ここでは、組成物の乾量の１０重量％を越
す染料成分は組成物の露光波長で実質的に非吸収性であ
り、そして具体的フィルター要素のための予め定められ
た吸収特性を与え、そして染料は組成物と実質的に同じ
極性を有している。
【００１１】米国特許第４，８０８，５０１号に記載さ
れている方法は優れた結果をもたらす。しかしながら、
この方法は染料が組成物の露光波長で実質的に非吸収性
であることを要求し、そしてこのことは或る市販のフォ
トレジストによる黄色フィルター要素の形成を困難にさ
せる。多くの市販ノボラツクフォトレジストは４３６ｎ
ｍの水銀灯のＧ線を使用する露光に向くように設計され
ており、そして黄色染料はこの線を強く吸収する傾向が
ある。従って、これら黄色染料は、米国特許第４，８０
８，５０１号の方法に要求される非常に高い濃度で使用
された場合に、非常に長い露光時間を必要とする。何故
ならば、フォトレジスト中の高濃度の黄色染料はフォト
レジストを露光するのに使用される４３６ｎｍの光を大
量に吸収するからである。
れている方法は優れた結果をもたらす。しかしながら、
この方法は染料が組成物の露光波長で実質的に非吸収性
であることを要求し、そしてこのことは或る市販のフォ
トレジストによる黄色フィルター要素の形成を困難にさ
せる。多くの市販ノボラツクフォトレジストは４３６ｎ
ｍの水銀灯のＧ線を使用する露光に向くように設計され
ており、そして黄色染料はこの線を強く吸収する傾向が
ある。従って、これら黄色染料は、米国特許第４，８０
８，５０１号の方法に要求される非常に高い濃度で使用
された場合に、非常に長い露光時間を必要とする。何故
ならば、フォトレジスト中の高濃度の黄色染料はフォト
レジストを露光するのに使用される４３６ｎｍの光を大
量に吸収するからである。
【００１２】本発明によって提供される、基体上にフィ
ルターを形成する方法はフォトレジスト組成物に組み入
れるのに適合する染料の使用を要求しないので、フォト
レジストの露光波長で強く吸収したり又はノボラックポ
ジティブプロセスを化学的に破壊したりする染料と共に
使用できる。本方法は単独で使用して多色フィルターを
形成することも可能であるし、また、或る色のフィルタ
ー要素を本方法によって形成した後に一つまたはそれ以
上の色のフィルター要素を米国特許第４，８０８，５０
１号の方法を使用して形成することも可能である。本方
法は固体イメージ装置に有害な条件を要求しないので、
固体イメージ装置の上に直接にフィルター要素を形成す
るのに特に有効である。本発明はまた、フィルター要素
が固体イメージ装置の感光性要素と正確に整合し、かつ
異なる色のフィルター要素間の望まない重なり合いが殆
どないか又は全くない高品質のフィルターを提供するこ
とができる。
ルターを形成する方法はフォトレジスト組成物に組み入
れるのに適合する染料の使用を要求しないので、フォト
レジストの露光波長で強く吸収したり又はノボラックポ
ジティブプロセスを化学的に破壊したりする染料と共に
使用できる。本方法は単独で使用して多色フィルターを
形成することも可能であるし、また、或る色のフィルタ
ー要素を本方法によって形成した後に一つまたはそれ以
上の色のフィルター要素を米国特許第４，８０８，５０
１号の方法を使用して形成することも可能である。本方
法は固体イメージ装置に有害な条件を要求しないので、
固体イメージ装置の上に直接にフィルター要素を形成す
るのに特に有効である。本発明はまた、フィルター要素
が固体イメージ装置の感光性要素と正確に整合し、かつ
異なる色のフィルター要素間の望まない重なり合いが殆
どないか又は全くない高品質のフィルターを提供するこ
とができる。
【００１３】本発明は基体の上にフィルターを形成する
方法を提供するが、この方法は、（イ）基体の上に、予
め定められた吸収および透過の特性を有する吸収材料の
層を設け；（ロ）吸収材料の層の上に重ねられたフォト
レジスト材料の層を設け；（ハ）フォトレジスト材料の
層を像様露光し、そしてこの露光済み層を現像してその
露光領域または非露光領域どちらかを除去することを含
む。本発明の方法は、（ｉ）吸収材料の層とフォトレジ
スト材料の層との間にバリヤ材料の層を設け、バリヤ材
料は第一組のエッチング条件下では吸収材料よりも反応
性イオンエッチングに感受性であるが、吸収材料がエッ
チング感受性である第二組のエッチング条件下では反応
性イオンエッチングに抵抗性であり、そのようにして、
露光済みフォトレジスト材料が現像されたときには、フ
ォトレジスト材料の除去領域の下にあるバリヤ層の領域
が裸出するようにし、フォトレジスト材料の残留領域は
第一組のエッチング条件下では反応性イオンエッチング
抵抗性であるが、第二組のエッチング条件下では反応性
イオンエッチング感受性であり；（ｉｉ）この被覆され
た基体を第一組のエッチング条件下で反応性イオンエッ
チングし、それによって、バリヤ層の裸出領域をエッチ
ング除去して吸収層の選択領域を裸出させるが、フォト
レジスト材料の残留領域をエッチング除去せず、かつ吸
収層の裸出領域も実質的にエッチング除去せず；そして
（ｉｉｉ）被覆基体を第二組のエッチング条件下で反応
性イオンエッチングし、それによって、フォトレジスト
層の残留領域および吸収層の裸出領域をエッチング除去
し、そしてそれによって基体上にフィルターが形成され
ることを特徴とする。
方法を提供するが、この方法は、（イ）基体の上に、予
め定められた吸収および透過の特性を有する吸収材料の
層を設け；（ロ）吸収材料の層の上に重ねられたフォト
レジスト材料の層を設け；（ハ）フォトレジスト材料の
層を像様露光し、そしてこの露光済み層を現像してその
露光領域または非露光領域どちらかを除去することを含
む。本発明の方法は、（ｉ）吸収材料の層とフォトレジ
スト材料の層との間にバリヤ材料の層を設け、バリヤ材
料は第一組のエッチング条件下では吸収材料よりも反応
性イオンエッチングに感受性であるが、吸収材料がエッ
チング感受性である第二組のエッチング条件下では反応
性イオンエッチングに抵抗性であり、そのようにして、
露光済みフォトレジスト材料が現像されたときには、フ
ォトレジスト材料の除去領域の下にあるバリヤ層の領域
が裸出するようにし、フォトレジスト材料の残留領域は
第一組のエッチング条件下では反応性イオンエッチング
抵抗性であるが、第二組のエッチング条件下では反応性
イオンエッチング感受性であり；（ｉｉ）この被覆され
た基体を第一組のエッチング条件下で反応性イオンエッ
チングし、それによって、バリヤ層の裸出領域をエッチ
ング除去して吸収層の選択領域を裸出させるが、フォト
レジスト材料の残留領域をエッチング除去せず、かつ吸
収層の裸出領域も実質的にエッチング除去せず；そして
（ｉｉｉ）被覆基体を第二組のエッチング条件下で反応
性イオンエッチングし、それによって、フォトレジスト
層の残留領域および吸収層の裸出領域をエッチング除去
し、そしてそれによって基体上にフィルターが形成され
ることを特徴とする。
【００１４】本方法の各工程は少なくとも２色の離散領
域を有するフィルターを形成するために一回またはそれ
以上の回数繰り返されてもよい。代わりに、或る色（好
ましくは黄色）のフィルター要素を本発明によって形成
し、こうして形成されたフィルターを、下記の工程を含
む方法によって処理してもよい：（ａ）フィルター上に
、ポジティブ型フォトレジストおよび第二染料を含む染
料／フォトレジスト組成物の層を設け、第二染料は吸収
材料の吸収特性とは異なる吸収特性を有し、かつポジテ
ィブ型フォトレジストの溶剤中に可溶性であり；そして
（ｂ）第二染料／フォトレジスト層をパターン様露光し
、そしてこの露光済み層をその露光領域を除去するフォ
トレジスト用現像剤で現像し、（ｃ）第二染料は第二染
料／フォトレジスト組成物の１０重量％を越えて構成し
ており、第二染料／フォトレジスト組成物の露光波長で
実質的に非吸収性であり、そして組成物と実質的に同じ
極性を有し、（ｄ）それによって、少なくとも２色の異
なる色の離散領域を有するフィルターが形成される。
域を有するフィルターを形成するために一回またはそれ
以上の回数繰り返されてもよい。代わりに、或る色（好
ましくは黄色）のフィルター要素を本発明によって形成
し、こうして形成されたフィルターを、下記の工程を含
む方法によって処理してもよい：（ａ）フィルター上に
、ポジティブ型フォトレジストおよび第二染料を含む染
料／フォトレジスト組成物の層を設け、第二染料は吸収
材料の吸収特性とは異なる吸収特性を有し、かつポジテ
ィブ型フォトレジストの溶剤中に可溶性であり；そして
（ｂ）第二染料／フォトレジスト層をパターン様露光し
、そしてこの露光済み層をその露光領域を除去するフォ
トレジスト用現像剤で現像し、（ｃ）第二染料は第二染
料／フォトレジスト組成物の１０重量％を越えて構成し
ており、第二染料／フォトレジスト組成物の露光波長で
実質的に非吸収性であり、そして組成物と実質的に同じ
極性を有し、（ｄ）それによって、少なくとも２色の異
なる色の離散領域を有するフィルターが形成される。
【００１５】第一の色を本発明の反応性イオンエッチン
グ法によって付着させた後に、異なる色の一つまたはそ
れ以上のその他染料を上記米国特許第４，８０８，５０
１号に記載の方法によって付着させるタイプの、本方法
の変形は以後、本発明の「ハイブリッド方式」と称する
。
グ法によって付着させた後に、異なる色の一つまたはそ
れ以上のその他染料を上記米国特許第４，８０８，５０
１号に記載の方法によって付着させるタイプの、本方法
の変形は以後、本発明の「ハイブリッド方式」と称する
。
【００１６】最後に、本発明は、第一染料を含む吸収材
料とその吸収材料の上に重ねられたバリヤ層とから形成
された複数の第一領域と；第一染料の吸収特性とは異な
る吸収特性を有する第二染料を含む複数の第二領域；と
を含むカラーフィルターを提供する。
料とその吸収材料の上に重ねられたバリヤ層とから形成
された複数の第一領域と；第一染料の吸収特性とは異な
る吸収特性を有する第二染料を含む複数の第二領域；と
を含むカラーフィルターを提供する。
【００１７】本発明のフィルターは、吸収材料は酸素反
応性イオンエッチングによって容易に食刻むされること
、珪素豊富種を含むバリヤ層は酸素反応性イオンエッチ
ング抵抗性であるが含フッ素プラズマによって容易に食
刻されること、および第二領域の少なくとも一部は第一
領域の少なくとも一つと重なり合って、第一染料と第二
染料とがバリヤ層によって分離されている状態で少なく
とも一つの重なり合う領域を形成していることを特徴と
する。
応性イオンエッチングによって容易に食刻むされること
、珪素豊富種を含むバリヤ層は酸素反応性イオンエッチ
ング抵抗性であるが含フッ素プラズマによって容易に食
刻されること、および第二領域の少なくとも一部は第一
領域の少なくとも一つと重なり合って、第一染料と第二
染料とがバリヤ層によって分離されている状態で少なく
とも一つの重なり合う領域を形成していることを特徴と
する。
【００１８】先に述べたように、本発明の方法において
は、基体の上に吸収材料、バリヤ材料およびフォトレジ
スト材料の逐次層を設けることをもって、基体上にフィ
ルターが形成される。フォトレジストはポジティブ型フ
ォトレジストであってもよいし又はネガティブ型フォト
レジストであってもよい。フォトレジストをパターン様
露光し、そして露光済み層を現像してその露光領域また
は非露光領域どちらかを除去し、それによって、フォト
レジスト材料が除去された領域の下層のバリヤ層の領域
を裸出させる。吸収材料、バリヤ材料、およびフォトレ
ジストは、吸収材料および現像後に残留したフォトレジ
ストの領域が第一組のエッチング条件下では反応性イオ
ンエッチング抵抗性であるが、第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング感受性であり、同様に、
バリヤ材料が第一組のエッチング条件下では反応性イオ
ンエッチング感受性であるが、第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング抵抗性であるように、選
択されている。それから、第一の反応性イオンエッチン
グは第一組のエッチング条件下で、形成すべきフィルタ
ーの全領域をわたって行われ、それによって、バリヤ層
の裸出領域を除去し、そしてその下の吸収層の部分を裸
出させるが、吸収層を実質的にエッチングしない。それ
から、第二反応性イオンエッチング（またはイオンエッ
チング工程の組合せ）はフォトレジスト材料の残留領域
および吸収層の裸出領域を除去し、それによって、基体
上にフィルターを生じる。
は、基体の上に吸収材料、バリヤ材料およびフォトレジ
スト材料の逐次層を設けることをもって、基体上にフィ
ルターが形成される。フォトレジストはポジティブ型フ
ォトレジストであってもよいし又はネガティブ型フォト
レジストであってもよい。フォトレジストをパターン様
露光し、そして露光済み層を現像してその露光領域また
は非露光領域どちらかを除去し、それによって、フォト
レジスト材料が除去された領域の下層のバリヤ層の領域
を裸出させる。吸収材料、バリヤ材料、およびフォトレ
ジストは、吸収材料および現像後に残留したフォトレジ
ストの領域が第一組のエッチング条件下では反応性イオ
ンエッチング抵抗性であるが、第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング感受性であり、同様に、
バリヤ材料が第一組のエッチング条件下では反応性イオ
ンエッチング感受性であるが、第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング抵抗性であるように、選
択されている。それから、第一の反応性イオンエッチン
グは第一組のエッチング条件下で、形成すべきフィルタ
ーの全領域をわたって行われ、それによって、バリヤ層
の裸出領域を除去し、そしてその下の吸収層の部分を裸
出させるが、吸収層を実質的にエッチングしない。それ
から、第二反応性イオンエッチング（またはイオンエッ
チング工程の組合せ）はフォトレジスト材料の残留領域
および吸収層の裸出領域を除去し、それによって、基体
上にフィルターを生じる。
【００１９】本方法における第一の反応性イオンエッチ
ング工程中に、吸収層の裸出領域がいくらかエッチング
されることは、吸収層のこのエッチングが最終フィルタ
ーにおける吸収層の所定の吸収／透過特性に影響するほ
ど大きくない限り、許容できる。実際には、本方法はバ
リヤ材料を速くても吸収材料の約１．５倍に過ぎない速
さでエッチングする第一組のエッチング条件を使用して
満足に実施できる。対称的に、第二反応性イオンエッチ
ング工程では、吸収材料とバリヤ材料とのエッチング速
度の間にかなり大きな比が要求される。何故ならば、最
終フィルター中に残されるべきであるバリヤ層の領域に
穿孔発生の危険を伴わずに、吸収層の裸出領域を全て除
去することが必須であるからである；実際、バリヤ層は
通常、吸収層より薄い。
ング工程中に、吸収層の裸出領域がいくらかエッチング
されることは、吸収層のこのエッチングが最終フィルタ
ーにおける吸収層の所定の吸収／透過特性に影響するほ
ど大きくない限り、許容できる。実際には、本方法はバ
リヤ材料を速くても吸収材料の約１．５倍に過ぎない速
さでエッチングする第一組のエッチング条件を使用して
満足に実施できる。対称的に、第二反応性イオンエッチ
ング工程では、吸収材料とバリヤ材料とのエッチング速
度の間にかなり大きな比が要求される。何故ならば、最
終フィルター中に残されるべきであるバリヤ層の領域に
穿孔発生の危険を伴わずに、吸収層の裸出領域を全て除
去することが必須であるからである；実際、バリヤ層は
通常、吸収層より薄い。
【００２０】本方法に使用される基体は単に、フィルタ
ーのための担体であってもよく；たとえば、基体はプラ
スチックシートであってもよく、その上に形成されたフ
ィルターは容易に取り扱うことができ、そしてその最終
位置に配置することができる。しかしながら、本方法は
固体イメージ装置の感光性表面上にその場でフィルター
を形成するのに特に適するので、本方法に使用される基
体は望ましくは、固体イメージ装置、好ましくは、電荷
結合素子、電荷注入素子、またはフォトダイオードアレ
イである。
ーのための担体であってもよく；たとえば、基体はプラ
スチックシートであってもよく、その上に形成されたフ
ィルターは容易に取り扱うことができ、そしてその最終
位置に配置することができる。しかしながら、本方法は
固体イメージ装置の感光性表面上にその場でフィルター
を形成するのに特に適するので、本方法に使用される基
体は望ましくは、固体イメージ装置、好ましくは、電荷
結合素子、電荷注入素子、またはフォトダイオードアレ
イである。
【００２１】本方法に使用される吸収材料は下層の基体
に接着し、かつ第一組のエッチング条件下では反応性イ
オンエッチング抵抗性であるが第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング感受性であることを条件
に、既知の吸収材料のいずれでもよい。望ましくは、吸
収材料は金属イオンを本質的に含有しない。何故ならば
、通常、金属イオンはイオンエッチング中に望ましくな
い灰分を生じ、その灰分は基体に付着し、そしてフィル
ターの光透過性を妨害するからである。
に接着し、かつ第一組のエッチング条件下では反応性イ
オンエッチング抵抗性であるが第二組のエッチング条件
下では反応性イオンエッチング感受性であることを条件
に、既知の吸収材料のいずれでもよい。望ましくは、吸
収材料は金属イオンを本質的に含有しない。何故ならば
、通常、金属イオンはイオンエッチング中に望ましくな
い灰分を生じ、その灰分は基体に付着し、そしてフィル
ターの光透過性を妨害するからである。
【００２２】代表的には、吸収材料はポリマーの中に染
料材料を含有して成る。（ここに使用される用語「染料
」は適切な基体に適用されたときに、染料含有層を通し
てその基体によって受容される電磁放射線の量に変化を
生じさせるあらゆる材料を意味する。従って、人間の目
に認識されるような固有の着色化合物である染料の他に
、ここに使用される用語「染料」は基体によって受容さ
れる不可視電磁放射線だけを変動させる材料、例えば、
赤外領域や紫外領域で吸収する材料を包含する）。 ポリマーは適切な反応性イオンエッチング特性を有する
あらゆるフィルム形成性ポリマー、たとえば、ポリエス
テル、ポリアミド、またはノボラック樹脂であってもよ
い。吸収材料は代表的には溶液から適用され、そして、
染料との混合およびその後の本方法で吸収材料を構成す
るための適用に適するポリエステル樹脂の溶液は商業的
に入手可能であり；たとえば、米国０７８６０ニュージ
ャージー州ニュートン、クリントンストリート４４−５
０のフューチャーレックス（Ｆｕｔｕｒｒｅｘ）によっ
てフューチャーレックスＰＣＩ−１５００Ｄの名称で販
売されている材料は本方法で良好な結果を与えることが
判明した。吸収材料の溶液は浸漬、吹き付け、スピン塗
布、またはその他の通常の方法によって基体上に塗布さ
れる。塗膜が溶剤の除去によって乾燥されると、基体へ
の塗膜全体の良好な付着が得られる。
料材料を含有して成る。（ここに使用される用語「染料
」は適切な基体に適用されたときに、染料含有層を通し
てその基体によって受容される電磁放射線の量に変化を
生じさせるあらゆる材料を意味する。従って、人間の目
に認識されるような固有の着色化合物である染料の他に
、ここに使用される用語「染料」は基体によって受容さ
れる不可視電磁放射線だけを変動させる材料、例えば、
赤外領域や紫外領域で吸収する材料を包含する）。 ポリマーは適切な反応性イオンエッチング特性を有する
あらゆるフィルム形成性ポリマー、たとえば、ポリエス
テル、ポリアミド、またはノボラック樹脂であってもよ
い。吸収材料は代表的には溶液から適用され、そして、
染料との混合およびその後の本方法で吸収材料を構成す
るための適用に適するポリエステル樹脂の溶液は商業的
に入手可能であり；たとえば、米国０７８６０ニュージ
ャージー州ニュートン、クリントンストリート４４−５
０のフューチャーレックス（Ｆｕｔｕｒｒｅｘ）によっ
てフューチャーレックスＰＣＩ−１５００Ｄの名称で販
売されている材料は本方法で良好な結果を与えることが
判明した。吸収材料の溶液は浸漬、吹き付け、スピン塗
布、またはその他の通常の方法によって基体上に塗布さ
れる。塗膜が溶剤の除去によって乾燥されると、基体へ
の塗膜全体の良好な付着が得られる。
【００２３】吸収層の厚さは使用される染料の吸光係数
、存在する染料の割合、およびフィルターに要求される
光学濃度によって勿論変動するが、一般に、吸収層は望
ましくは約１〜約５μ、好ましくは約２〜約３μの範囲
の厚さを有する。過度に厚い吸収層は少なくとも固体イ
メージ装置の上に形成されるフィルターにおいては回避
されるべきである。何故ならば、かかる厚い吸収層を通
しての光の斜め透過は固体イメージ装置の解像力を劣化
させるからである。
、存在する染料の割合、およびフィルターに要求される
光学濃度によって勿論変動するが、一般に、吸収層は望
ましくは約１〜約５μ、好ましくは約２〜約３μの範囲
の厚さを有する。過度に厚い吸収層は少なくとも固体イ
メージ装置の上に形成されるフィルターにおいては回避
されるべきである。何故ならば、かかる厚い吸収層を通
しての光の斜め透過は固体イメージ装置の解像力を劣化
させるからである。
【００２４】吸収材料の中に使用される染料はカラーフ
ィルターの製造分野で知られているもののどれであって
もよく；無金属のソルベント染料が好ましいが、その他
の染料も使用できる。フィルター作製中またはその後で
、染料が晶出したり、凝集したり、またはそうでなくて
も吸収材料を不均質にしたりすることがないように、染
料は勿論ポリマーと相溶性でなければならない。また、
本方法の第一の反応性イオンエッチング工程でバリヤ層
の裸出部分がその下の吸収材料の除去なしでエッチング
除去されることができるように、吸収材料はバリヤ材料
を食刻する反応性イオン食刻剤に抵抗性であるようなも
のでなければならない。大抵の有機ポリマーはこの要求
を満足する。
ィルターの製造分野で知られているもののどれであって
もよく；無金属のソルベント染料が好ましいが、その他
の染料も使用できる。フィルター作製中またはその後で
、染料が晶出したり、凝集したり、またはそうでなくて
も吸収材料を不均質にしたりすることがないように、染
料は勿論ポリマーと相溶性でなければならない。また、
本方法の第一の反応性イオンエッチング工程でバリヤ層
の裸出部分がその下の吸収材料の除去なしでエッチング
除去されることができるように、吸収材料はバリヤ材料
を食刻する反応性イオン食刻剤に抵抗性であるようなも
のでなければならない。大抵の有機ポリマーはこの要求
を満足する。
【００２５】先に言及したように、本方法は特に、青色
光吸収性の黄色、緑色または赤色染料を用いて有効であ
る。何故ならば、本方法は通常の４３６ｎｍの光による
フォトレジスト材料の露光を、黄色染料によるこの光の
吸収を伴わずに、可能にするからである。
光吸収性の黄色、緑色または赤色染料を用いて有効であ
る。何故ならば、本方法は通常の４３６ｎｍの光による
フォトレジスト材料の露光を、黄色染料によるこの光の
吸収を伴わずに、可能にするからである。
【００２６】従来の方法同様、基体に吸収材料を塗布し
た後に、その上にバリヤ層を形成する前に吸収層を安定
化することが通常必要であるか又は望ましい。かかる安
定化は加熱硬化（代表的には、吸収材料を２００℃また
はそれ以上にベーキングすることによる）によって、ま
たは交叉結合（この場合、代表的には紫外線硬化性樹脂
が吸収材料の中に使用されており、そして基体は吸収材
料を塗布された後に、２００℃またはそれ以上でベーキ
ングされ、それからポリマーを交叉結合するために紫外
線でフラッド露光される）によって行われてもよい。
た後に、その上にバリヤ層を形成する前に吸収層を安定
化することが通常必要であるか又は望ましい。かかる安
定化は加熱硬化（代表的には、吸収材料を２００℃また
はそれ以上にベーキングすることによる）によって、ま
たは交叉結合（この場合、代表的には紫外線硬化性樹脂
が吸収材料の中に使用されており、そして基体は吸収材
料を塗布された後に、２００℃またはそれ以上でベーキ
ングされ、それからポリマーを交叉結合するために紫外
線でフラッド露光される）によって行われてもよい。
【００２７】本方法に使用されるバリヤ材料はたとえば
上記のオウツーレやパラシュザックやアンダーヒルの論
文に記載されているような従来知られている通常のバリ
ヤ材料（ときには「中間塗膜」と称されている）のどれ
であってもよい。好ましくはバリヤ材料は珪素系である
。何故ならば、かかる珪素系材料は有機吸収材料を容易
に食刻しない含フッ素食刻剤によって容易に食刻される
からである。適する珪素系材料はポリシラン、ポリシロ
キサン、有機珪素化合物、シリカ、窒化珪素、およびそ
れらの混合物を包含する。かかる珪素系材料は商業的に
入手できる；たとえば、米国０７８６０ニュージャージ
ー州ニュートン、クリントンストリート４４−５０のフ
ューチャーレックスによってフツレックスＩＣＩ−２０
０の名称で販売されている材料（これは珪素系材料を溶
剤中に含んでいる）は本方法で良好な結果を与えること
が判明した。
上記のオウツーレやパラシュザックやアンダーヒルの論
文に記載されているような従来知られている通常のバリ
ヤ材料（ときには「中間塗膜」と称されている）のどれ
であってもよい。好ましくはバリヤ材料は珪素系である
。何故ならば、かかる珪素系材料は有機吸収材料を容易
に食刻しない含フッ素食刻剤によって容易に食刻される
からである。適する珪素系材料はポリシラン、ポリシロ
キサン、有機珪素化合物、シリカ、窒化珪素、およびそ
れらの混合物を包含する。かかる珪素系材料は商業的に
入手できる；たとえば、米国０７８６０ニュージャージ
ー州ニュートン、クリントンストリート４４−５０のフ
ューチャーレックスによってフツレックスＩＣＩ−２０
０の名称で販売されている材料（これは珪素系材料を溶
剤中に含んでいる）は本方法で良好な結果を与えること
が判明した。
【００２８】バリヤ層は望ましくは約０．２〜約１μの
範囲の厚さを有している；約０．２μ未満では、均一な
塗膜を確保することが難しく、厚すぎる場合には、バリ
ヤ層は長い第一の反応性イオンエッチング工程を必要と
する。バリヤ材料は通常の手法、たとえば、プラズマ付
着または湿式スピン塗布によって付着させられてもよい
。バリヤ層からの溶剤の除去は通常、ベーキングによっ
て行われ；たとえば、フツレックスＩＣＩ−２００に関
しては、対流空気炉内で２００℃で１５分間またはホッ
トチャック上で２００℃で３０秒間の単一ベーキングが
推奨される。
範囲の厚さを有している；約０．２μ未満では、均一な
塗膜を確保することが難しく、厚すぎる場合には、バリ
ヤ層は長い第一の反応性イオンエッチング工程を必要と
する。バリヤ材料は通常の手法、たとえば、プラズマ付
着または湿式スピン塗布によって付着させられてもよい
。バリヤ層からの溶剤の除去は通常、ベーキングによっ
て行われ；たとえば、フツレックスＩＣＩ−２００に関
しては、対流空気炉内で２００℃で１５分間またはホッ
トチャック上で２００℃で３０秒間の単一ベーキングが
推奨される。
【００２９】本方法に使用されるフォトレジスト材料は
望ましくはポジティブ型フォトレジストである。何故な
らば、固体イメージ装置の上にフィルターを形成するた
めに要求される小さなラインまたはドットピッチでは、
ネガティブ型フォトレジストはフォトレジストの膨張に
よって生じる問題に弱いからである。用語「ポジティブ
型フォトレジスト」はここでは、その乾燥された状態で
、適切な波長の放射線に露出されたときに、未露光領域
よりも現像剤組成物中により可溶性になる組成物を称す
るために使用されている。対称的に、ネガティブ型フォ
トレジストは現像剤組成物中に本来可溶性であり、そし
て露光によって交叉結合または硬化して露光領域ではよ
り可溶性でなくなる。ポジティブ型フォトレジスト組成
物は一般に、通常、置換ナフトキノンジアジト化合物で
ある増感剤または光活性化合物との組合せで使用される
フェノール−ホルムアルデヒドノボラック樹脂である。 ナフトキノン増感剤はアルカリ性水溶液中でノボラック
樹脂に対して溶解速度抑制剤として作用する。しかしな
がら、放射線に露出されると、疎水性材料である増感剤
は樹脂のための溶解速度抑制剤としてのその機能がフォ
トレジストの露光領域のための溶解速度促進剤に変換す
る構造転位を受ける。
望ましくはポジティブ型フォトレジストである。何故な
らば、固体イメージ装置の上にフィルターを形成するた
めに要求される小さなラインまたはドットピッチでは、
ネガティブ型フォトレジストはフォトレジストの膨張に
よって生じる問題に弱いからである。用語「ポジティブ
型フォトレジスト」はここでは、その乾燥された状態で
、適切な波長の放射線に露出されたときに、未露光領域
よりも現像剤組成物中により可溶性になる組成物を称す
るために使用されている。対称的に、ネガティブ型フォ
トレジストは現像剤組成物中に本来可溶性であり、そし
て露光によって交叉結合または硬化して露光領域ではよ
り可溶性でなくなる。ポジティブ型フォトレジスト組成
物は一般に、通常、置換ナフトキノンジアジト化合物で
ある増感剤または光活性化合物との組合せで使用される
フェノール−ホルムアルデヒドノボラック樹脂である。 ナフトキノン増感剤はアルカリ性水溶液中でノボラック
樹脂に対して溶解速度抑制剤として作用する。しかしな
がら、放射線に露出されると、疎水性材料である増感剤
は樹脂のための溶解速度抑制剤としてのその機能がフォ
トレジストの露光領域のための溶解速度促進剤に変換す
る構造転位を受ける。
【００３０】本発明においては、光活性化合物の量は臨
界的でない。光活性化合物の具体的量は必要とされるス
ピードまたはコントラストに関連して選択される。具体
的なポジティブ型フォトレジストは臨界的でなく、そし
て商業的に入手可能なフォトレジストが便利に使用でき
る。通常の樹脂／光活性化合物の組成物は２つの成分が
混合または化学結合している状態で乾量で約８０〜８５
重量％の樹脂と乾量で１５〜２０重量％の光活性化合物
からなる。フォトレジスト組成物中には、可塑剤、接着
促進剤、界面活性剤などを包含するその他の通常の添加
剤が任意的に使用されていてもよい。本方法に使用され
る市販のフォトレジスト材料の例はオリン・ハント・ス
ペシャルティ・プロダクツ（Ｏｌｉｎ Ｈｕｎｔ
Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）社のウエイ
コート（Ｗａｙｃｏａｔ）ＨＰＲ２０４ポジティブ型フ
ォトレジストおよびシップレイ（Ｓｈｉｐｌｅｙ）コー
ポレーションのシステム８フォトレジストを包含する。
界的でない。光活性化合物の具体的量は必要とされるス
ピードまたはコントラストに関連して選択される。具体
的なポジティブ型フォトレジストは臨界的でなく、そし
て商業的に入手可能なフォトレジストが便利に使用でき
る。通常の樹脂／光活性化合物の組成物は２つの成分が
混合または化学結合している状態で乾量で約８０〜８５
重量％の樹脂と乾量で１５〜２０重量％の光活性化合物
からなる。フォトレジスト組成物中には、可塑剤、接着
促進剤、界面活性剤などを包含するその他の通常の添加
剤が任意的に使用されていてもよい。本方法に使用され
る市販のフォトレジスト材料の例はオリン・ハント・ス
ペシャルティ・プロダクツ（Ｏｌｉｎ Ｈｕｎｔ
Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）社のウエイ
コート（Ｗａｙｃｏａｔ）ＨＰＲ２０４ポジティブ型フ
ォトレジストおよびシップレイ（Ｓｈｉｐｌｅｙ）コー
ポレーションのシステム８フォトレジストを包含する。
【００３１】用語「現像剤」および「現像」はここでは
、フォトレジスト分野において露光済みフォトレジスト
層のより可溶性の領域（ポジティブ型フォトレジストで
は露光領域、ネガティブ型フォトレジストでは非露光領
域）を除去する通常の組成物およびプロセス工程を意味
するために使用されている。一般に、ポジティブ型フォ
トレジストのための現像剤はアルカリ性水溶液、たとえ
ば、水酸化ナトリウムやその他の水酸化アルカリ金属ま
たは水酸化第四アンモニウムの溶液である。
、フォトレジスト分野において露光済みフォトレジスト
層のより可溶性の領域（ポジティブ型フォトレジストで
は露光領域、ネガティブ型フォトレジストでは非露光領
域）を除去する通常の組成物およびプロセス工程を意味
するために使用されている。一般に、ポジティブ型フォ
トレジストのための現像剤はアルカリ性水溶液、たとえ
ば、水酸化ナトリウムやその他の水酸化アルカリ金属ま
たは水酸化第四アンモニウムの溶液である。
【００３２】本方法に使用されるフォトレジストは、現
像後にフォトレジスト材料の残留領域が第一組のエッチ
ング条件下では反応性イオンエッチング抵抗性であるが
、第二組のエッチング条件下では反応性イオンエッチン
グ感受性であるように、選択されなければならない。
像後にフォトレジスト材料の残留領域が第一組のエッチ
ング条件下では反応性イオンエッチング抵抗性であるが
、第二組のエッチング条件下では反応性イオンエッチン
グ感受性であるように、選択されなければならない。
【００３３】フォトレジスト層の要求された領域が除去
され、それによってフォトレジストの除去領域の下層の
バリヤ層の領域を裸出させた後に、被覆基体全体が第一
組のエッチング条件下で反応性イオン食刻剤を施される
。この第一のエッチング工程はバリヤ層の裸出領域を除
去するが、その下の吸収層の領域を除去しない。このエ
ッチング工程によって除去されたバリヤ層の領域が先に
除去されたフォトレジスト層の領域に正確に順応するこ
とを確保するには、食刻は基体の面に対して実質的に垂
直な方向に行われるはずである低圧方向性プラズマ食刻
を使用して行われることが好ましい。珪素系バリヤ材料
を使用する場合には、第一組のエッチング条件は望まし
くはフッ素系エッチング剤、好ましくは、六フッ化硫黄
や三フッ化窒素の使用を包含する。エッチング温度、圧
力など、および使用装置は通常のものであり、そして市
販のバリヤ材料たとえば先に挙げたフツレックスＩＣＩ
−２００を使用する場合には、通常、製造元は最適性能
に必要なエッチング条件を記載している。
され、それによってフォトレジストの除去領域の下層の
バリヤ層の領域を裸出させた後に、被覆基体全体が第一
組のエッチング条件下で反応性イオン食刻剤を施される
。この第一のエッチング工程はバリヤ層の裸出領域を除
去するが、その下の吸収層の領域を除去しない。このエ
ッチング工程によって除去されたバリヤ層の領域が先に
除去されたフォトレジスト層の領域に正確に順応するこ
とを確保するには、食刻は基体の面に対して実質的に垂
直な方向に行われるはずである低圧方向性プラズマ食刻
を使用して行われることが好ましい。珪素系バリヤ材料
を使用する場合には、第一組のエッチング条件は望まし
くはフッ素系エッチング剤、好ましくは、六フッ化硫黄
や三フッ化窒素の使用を包含する。エッチング温度、圧
力など、および使用装置は通常のものであり、そして市
販のバリヤ材料たとえば先に挙げたフツレックスＩＣＩ
−２００を使用する場合には、通常、製造元は最適性能
に必要なエッチング条件を記載している。
【００３４】バリヤ層の裸出領域が第一エッチング工程
で除去された後に、被覆基体全体は第二組のエッチング
条件下の第二エッチング工程を受けて、第一エッチング
工程中に除去されなかったフォトレジスト層の領域が除
去され、かつ、第一エッチング工程中に裸出された吸収
層の領域も除去される。理論的には、これら２つの除去
操作は分離して行うことができるが、実際には、単一操
作で両方を除去することが便利である。何故ならば、大
抵のフォトレジストおよび大抵の吸収材料は両者とも有
機ポリマーを基本としているので、同一タイプのエッチ
ング剤によるエッチングに感受性であるからである。有
機フォトレジストおよび吸収材料が使用される場合には
、第二組のエッチング条件は望ましくは酸素の使用を包
含する。先に説明したように第一エッチング工程のそれ
に似た理由で、第二エッチング工程は望ましくは低圧方
向性プラズマ食刻である。
で除去された後に、被覆基体全体は第二組のエッチング
条件下の第二エッチング工程を受けて、第一エッチング
工程中に除去されなかったフォトレジスト層の領域が除
去され、かつ、第一エッチング工程中に裸出された吸収
層の領域も除去される。理論的には、これら２つの除去
操作は分離して行うことができるが、実際には、単一操
作で両方を除去することが便利である。何故ならば、大
抵のフォトレジストおよび大抵の吸収材料は両者とも有
機ポリマーを基本としているので、同一タイプのエッチ
ング剤によるエッチングに感受性であるからである。有
機フォトレジストおよび吸収材料が使用される場合には
、第二組のエッチング条件は望ましくは酸素の使用を包
含する。先に説明したように第一エッチング工程のそれ
に似た理由で、第二エッチング工程は望ましくは低圧方
向性プラズマ食刻である。
【００３５】既に言及したように、本方法による単色フ
ィルターの形成の後に、異なる染料を包含する吸収材料
を用いた一つまたはそれ以上の追加のカラーの付着が、
本方法の工程を繰り返すことによって、または米国特許
第４，８０８，５０１号の方法を使用することによって
行われてもよい。後者の手法が使用された場合には、好
ましくは、黄色染料を本方法で使用し、そしてシアン染
料またはシアンとマゼンタ両染料どちらかが米国特許第
４，８０８，５０１号の方法によって付着させられる。 単に黄色染料とシアン染料を使用した場合には、これら
染料によって覆われる領域は好ましくは重なり合ってお
り、そうすることで単に２つの染料を使用して３色フィ
ルターが効率的に製造される。
ィルターの形成の後に、異なる染料を包含する吸収材料
を用いた一つまたはそれ以上の追加のカラーの付着が、
本方法の工程を繰り返すことによって、または米国特許
第４，８０８，５０１号の方法を使用することによって
行われてもよい。後者の手法が使用された場合には、好
ましくは、黄色染料を本方法で使用し、そしてシアン染
料またはシアンとマゼンタ両染料どちらかが米国特許第
４，８０８，５０１号の方法によって付着させられる。 単に黄色染料とシアン染料を使用した場合には、これら
染料によって覆われる領域は好ましくは重なり合ってお
り、そうすることで単に２つの染料を使用して３色フィ
ルターが効率的に製造される。
【００３６】従って、本発明はフォトレジストの露光波
長で強く吸収する染料の使用を採用することができ、高
品質のフィルターを製造することができ、しかも容易に
入手可能な材料の使用を採用するフィルターの作製方法
を提供する。
長で強く吸収する染料の使用を採用することができ、高
品質のフィルターを製造することができ、しかも容易に
入手可能な材料の使用を採用するフィルターの作製方法
を提供する。
【００３７】次に、本発明の好ましい態様を記載するが
、それらは本発明に使用される好ましい材料、条件、お
よび手法の詳細を示すための単なる例示であり、図面を
参考に説明する。
、それらは本発明に使用される好ましい材料、条件、お
よび手法の詳細を示すための単なる例示であり、図面を
参考に説明する。
【００３８】図１Ａ〜図１Ｄは基体１０すなわち固体イ
メージ装置の上に単色フィルターを形成する本発明の方
法における各ステージでの概略断面図である。図１Ａに
示されている構造物を作るためには、黄色染料を含有す
る吸収材料を基体１０に塗布することによって吸収層１
２を形成する。次に、吸収層１２の上に重ねて、バリヤ
材料のバリヤ層１４を塗布する。最後に、バリヤ層１４
の上に重ねて、ポジティブ型フォトレジストからなるフ
ォトレジスト層１６を塗布する。
メージ装置の上に単色フィルターを形成する本発明の方
法における各ステージでの概略断面図である。図１Ａに
示されている構造物を作るためには、黄色染料を含有す
る吸収材料を基体１０に塗布することによって吸収層１
２を形成する。次に、吸収層１２の上に重ねて、バリヤ
材料のバリヤ層１４を塗布する。最後に、バリヤ層１４
の上に重ねて、ポジティブ型フォトレジストからなるフ
ォトレジスト層１６を塗布する。
【００３９】次に、フォトレジストを像様露光し、そし
て通常の仕方で現像してその露光領域を除去し、そして
これらフォトレジストが除去された領域によって離隔さ
れているフォトレジストの「島」１６Ｙ（図１Ｂに示さ
れている）を生じる。島１６Ｙのサイズおよび形状は最
終フィルター中に存在するであろう黄色染料に対応し、
従って、異なる色の平行ストライプを有するフィルター
が要求される場合には長いストライプの形態であっても
よいし、または異なる色のドットのマトリックスを有す
るフィルターが要求される場合には離散ドットの形態で
あってもよい。図１Ａ〜図１Ｄに示されているプロセス
は異なる色の平行ストライプを有する３色フィルターの
製造を意図しており、従って、島１６Ｙは図１Ｂの面に
垂直に延びた長いストライプの形態であり、そして個々
のストライプ１６Ｙの幅の２倍の領域によって離隔され
ている。フォトレジストの露光領域の除去はその下のバ
リヤ層１４の領域を裸出させる。
て通常の仕方で現像してその露光領域を除去し、そして
これらフォトレジストが除去された領域によって離隔さ
れているフォトレジストの「島」１６Ｙ（図１Ｂに示さ
れている）を生じる。島１６Ｙのサイズおよび形状は最
終フィルター中に存在するであろう黄色染料に対応し、
従って、異なる色の平行ストライプを有するフィルター
が要求される場合には長いストライプの形態であっても
よいし、または異なる色のドットのマトリックスを有す
るフィルターが要求される場合には離散ドットの形態で
あってもよい。図１Ａ〜図１Ｄに示されているプロセス
は異なる色の平行ストライプを有する３色フィルターの
製造を意図しており、従って、島１６Ｙは図１Ｂの面に
垂直に延びた長いストライプの形態であり、そして個々
のストライプ１６Ｙの幅の２倍の領域によって離隔され
ている。フォトレジストの露光領域の除去はその下のバ
リヤ層１４の領域を裸出させる。
【００４０】次に、図１Ｃに矢印１８で指示されている
ように、被覆された固体イメージ装置１０は、上のフォ
トレジスト層が除去されているバリヤ層の裸出領域を食
刻するが、その下の吸収層１２またはフォトレジストの
島１６Ｙを実質的に食刻しない第一組のエッチング条件
を使用する、固体イメージ装置の面に垂直な方向の第一
の低圧方向性プラズマ食刻を受ける。この第一エッチン
グ工程の結果、フォトレジストの島１６Ｙの下にバリヤ
材料の島１４Ｙが形成され、そして残余部分のバリヤ層
は除去されてしまい、それによって、その下の吸収材層
１２の部分が裸出する。
ように、被覆された固体イメージ装置１０は、上のフォ
トレジスト層が除去されているバリヤ層の裸出領域を食
刻するが、その下の吸収層１２またはフォトレジストの
島１６Ｙを実質的に食刻しない第一組のエッチング条件
を使用する、固体イメージ装置の面に垂直な方向の第一
の低圧方向性プラズマ食刻を受ける。この第一エッチン
グ工程の結果、フォトレジストの島１６Ｙの下にバリヤ
材料の島１４Ｙが形成され、そして残余部分のバリヤ層
は除去されてしまい、それによって、その下の吸収材層
１２の部分が裸出する。
【００４１】被覆された固体イメージ装置１０は第一エ
ッチング工程の後に、第二の低圧方向性プラズマ食刻を
受ける。やはり、食刻は図１Ｄの矢印２０によって指示
されているように固体イメージ装置の面に垂直な方向に
向けられるが、吸収層１２の裸出領域と残留しているフ
ォトレジストの島１６Ｙを食刻する第二組のエッチング
条件を使用して行われる。得られた構造物は、図１Ｄに
示されているように、上にバリヤ材料の島１４Ｙが存在
している黄色の吸収材料の島１２Ｙを有する完成した単
色フィルターである。
ッチング工程の後に、第二の低圧方向性プラズマ食刻を
受ける。やはり、食刻は図１Ｄの矢印２０によって指示
されているように固体イメージ装置の面に垂直な方向に
向けられるが、吸収層１２の裸出領域と残留しているフ
ォトレジストの島１６Ｙを食刻する第二組のエッチング
条件を使用して行われる。得られた構造物は、図１Ｄに
示されているように、上にバリヤ材料の島１４Ｙが存在
している黄色の吸収材料の島１２Ｙを有する完成した単
色フィルターである。
【００４２】こうして形成された単色（黄色）フィルタ
ーは図２Ａ〜図２Ｄに示されているように本発明の反応
性イオンエッチング方法を使用して多色フィルターを製
造するように変更されてもよい。図２Ａに示されている
ように、図１Ｄのフィルターの上には、吸収層１２の中
に黄色染料とは異なる色の染料を含有する第二吸収層１
２′が付着されている；説明のために、第二吸収層１２
′はシアン染料を含有しているものとする。シアン吸収
層１２′の上面には、バリヤ層１４′およびフォトレジ
スト層１６′が塗布されており、これら層はそれぞれ、
図１Ａに示されている層１４および１６と同じ組成のも
のである。
ーは図２Ａ〜図２Ｄに示されているように本発明の反応
性イオンエッチング方法を使用して多色フィルターを製
造するように変更されてもよい。図２Ａに示されている
ように、図１Ｄのフィルターの上には、吸収層１２の中
に黄色染料とは異なる色の染料を含有する第二吸収層１
２′が付着されている；説明のために、第二吸収層１２
′はシアン染料を含有しているものとする。シアン吸収
層１２′の上面には、バリヤ層１４′およびフォトレジ
スト層１６′が塗布されており、これら層はそれぞれ、
図１Ａに示されている層１４および１６と同じ組成のも
のである。
【００４３】フォトレジスト層１６′は露光され、そし
て現像されて、図２Ｂに示されている構造物を生じる。 ここでは、フォトレジストの島１６Ｃは残留しており、
これら島１６Ｃは黄色吸収材料の島１２Ｙから横方向に
追い払われており、そして隣接島１２Ｙ間の間隔の半分
を占めている。第一の反応性イオンエッチング工程は図
２Ｃに示した構造物を生じ、そこでは、バリヤ層１４′
の裸出部分は除去されていてバリヤ材料の島１４Ｃがフ
ォトレジストの島１６Ｃの下に残っている；黄色フィル
ター要素の作製中に生じたバリヤ材料の島１４Ｙは除去
されないことを留意されている。何故ならば、これら島
１４Ｙは第一エッチング工程で攻撃されないシアン吸収
層１２′によって覆われているからである。最後に、第
二の反応性イオンエッチング工程は図２Ｄに示されてい
る構造物を生じ、そこでは、シアン吸収材料の島１２Ｃ
は黄色吸収材料の島１２Ｙに平行に延びて存在し、そし
てバリヤ材料の島１４Ｃを被っている。吸収材料の島１
２Ｙとバリヤ材料の島１４Ｙからなる元の黄色フィルタ
ー要素は平行なシアンフィルター要素の形成によって影
響されない。
て現像されて、図２Ｂに示されている構造物を生じる。 ここでは、フォトレジストの島１６Ｃは残留しており、
これら島１６Ｃは黄色吸収材料の島１２Ｙから横方向に
追い払われており、そして隣接島１２Ｙ間の間隔の半分
を占めている。第一の反応性イオンエッチング工程は図
２Ｃに示した構造物を生じ、そこでは、バリヤ層１４′
の裸出部分は除去されていてバリヤ材料の島１４Ｃがフ
ォトレジストの島１６Ｃの下に残っている；黄色フィル
ター要素の作製中に生じたバリヤ材料の島１４Ｙは除去
されないことを留意されている。何故ならば、これら島
１４Ｙは第一エッチング工程で攻撃されないシアン吸収
層１２′によって覆われているからである。最後に、第
二の反応性イオンエッチング工程は図２Ｄに示されてい
る構造物を生じ、そこでは、シアン吸収材料の島１２Ｃ
は黄色吸収材料の島１２Ｙに平行に延びて存在し、そし
てバリヤ材料の島１４Ｃを被っている。吸収材料の島１
２Ｙとバリヤ材料の島１４Ｙからなる元の黄色フィルタ
ー要素は平行なシアンフィルター要素の形成によって影
響されない。
【００４４】本方法の工程をもう一度繰り返すことによ
って、バリヤ材料の島１４Ｍを被ったマゼンタ吸収材料
の島１２Ｍからなるマゼンタフィルター要素が、図３に
示されているように、黄色フィルター要素とシアンフィ
ルター要素の間の間隙に、形成されることができる。
って、バリヤ材料の島１４Ｍを被ったマゼンタ吸収材料
の島１２Ｍからなるマゼンタフィルター要素が、図３に
示されているように、黄色フィルター要素とシアンフィ
ルター要素の間の間隙に、形成されることができる。
【００４５】図４Ａおよび図４Ｂは、図１Ｄで作製され
たものに似た単色フィルター１Ｄに第二組のフィルター
要素を付加することが上記米国特許第４，８０８，５０
１号のプロセスによっても可能であることを示す一例で
ある。この態様では、図４Ａに示されているように、黄
色吸収材料の島１２Ｙはこれら島が間隙幅の２倍になる
ように図１Ｄのものより幅広く形成される。ポジティブ
型フォトレジストの中にシアン染料を含む組成物が固体
イメージ装置の表面全体の上に適用されて、図４Ａに示
されているようにフォトレジスト／染料層２２を生じる
。このフォトレジスト／染料層２２を露光し、そして現
像して図４Ｂに示されているシアンフィルター要素２２
Ｃを生じる。その図に示されているように、シアンフィ
ルター要素２２Ｃは黄色吸収材料の島１２Ｙと一部重な
り合っており、それによって３色フィルターを効率的に
形成し、この３色は島１２Ｙがシアンフィルター要素２
２Ｃと重なり合っていない部分では黄色であり、シアン
フィルター要素２２Ｃが島１２Ｙと重なり合っていない
部分ではシアンであり、そしてシアンフィルター要素２
２Ｃが島１２Ｙと重なり合っている部分では緑色である
。シアンフィルター要素２２Ｃが島１２Ｙと重なり合っ
ている部分では、黄色染料層とシアン染料層がバリヤ材
料の島１４Ｙによって離隔されている。
たものに似た単色フィルター１Ｄに第二組のフィルター
要素を付加することが上記米国特許第４，８０８，５０
１号のプロセスによっても可能であることを示す一例で
ある。この態様では、図４Ａに示されているように、黄
色吸収材料の島１２Ｙはこれら島が間隙幅の２倍になる
ように図１Ｄのものより幅広く形成される。ポジティブ
型フォトレジストの中にシアン染料を含む組成物が固体
イメージ装置の表面全体の上に適用されて、図４Ａに示
されているようにフォトレジスト／染料層２２を生じる
。このフォトレジスト／染料層２２を露光し、そして現
像して図４Ｂに示されているシアンフィルター要素２２
Ｃを生じる。その図に示されているように、シアンフィ
ルター要素２２Ｃは黄色吸収材料の島１２Ｙと一部重な
り合っており、それによって３色フィルターを効率的に
形成し、この３色は島１２Ｙがシアンフィルター要素２
２Ｃと重なり合っていない部分では黄色であり、シアン
フィルター要素２２Ｃが島１２Ｙと重なり合っていない
部分ではシアンであり、そしてシアンフィルター要素２
２Ｃが島１２Ｙと重なり合っている部分では緑色である
。シアンフィルター要素２２Ｃが島１２Ｙと重なり合っ
ている部分では、黄色染料層とシアン染料層がバリヤ材
料の島１４Ｙによって離隔されている。
【００４６】赤−緑−青のフィルターが要望される場合
には、図４Ｂに示されているフィルターは、上記米国特
許第４，８０８，５０１号の方法によって、図４Ｂに破
線で示されているようにマゼンタフィルター要素２２Ｍ
の付着によって変更されてもよく、これらマゼンタフィ
ルター要素２２Ｍは黄色の島１２Ｙおよびシアンフィル
ター要素２２Ｃの両方と重なり合う。得られたフィルタ
ーはシアン要素２２Ｃが黄色の島１２Ｙと重なり合って
いる緑色フィルター要素と、マゼンタ要素２２Ｍがシア
ン要素２２Ｃと重なり合っている青色要素と、マゼンタ
要素２２Ｍが黄色の島１２Ｙと重なり合っている赤色要
素を有している。
には、図４Ｂに示されているフィルターは、上記米国特
許第４，８０８，５０１号の方法によって、図４Ｂに破
線で示されているようにマゼンタフィルター要素２２Ｍ
の付着によって変更されてもよく、これらマゼンタフィ
ルター要素２２Ｍは黄色の島１２Ｙおよびシアンフィル
ター要素２２Ｃの両方と重なり合う。得られたフィルタ
ーはシアン要素２２Ｃが黄色の島１２Ｙと重なり合って
いる緑色フィルター要素と、マゼンタ要素２２Ｍがシア
ン要素２２Ｃと重なり合っている青色要素と、マゼンタ
要素２２Ｍが黄色の島１２Ｙと重なり合っている赤色要
素を有している。
【００４７】＜実施例＞この実施例は本発明の方法によ
って単色フィルターを作製できたことの一例を示すもの
である。
って単色フィルターを作製できたことの一例を示すもの
である。
【００４８】電荷結合素子に、黄色染料を含有するフツ
レックスＰＣＩ−１５００Ｄ吸収材料を塗布することは
、電荷結合素子を５００ｒｐｍで回転させながら電荷結
合素子の上に吸収材料を分配し、１５００ｒｐｍで１．
５秒間回転させることによって吸収材料を展開し、回転
を２８００ｒｐｍで２５秒間継続し、それから２５０℃
の熱板上で３０秒間ベーキングすることによって吸収層
を安定化させることによって行った。
レックスＰＣＩ−１５００Ｄ吸収材料を塗布することは
、電荷結合素子を５００ｒｐｍで回転させながら電荷結
合素子の上に吸収材料を分配し、１５００ｒｐｍで１．
５秒間回転させることによって吸収材料を展開し、回転
を２８００ｒｐｍで２５秒間継続し、それから２５０℃
の熱板上で３０秒間ベーキングすることによって吸収層
を安定化させることによって行った。
【００４９】吸収層の上面に、フツレックスＩＣＩ−２
００からなるバリヤ層を付着させることは、電荷結合素
子を５００ｒｐｍ回転させながらバリヤ材料を分配し、
１５００ｒｐｍで１．５秒間回転させることによってバ
リヤ材料を展開し、回転を３０００ｒｐｍで２５秒間継
続し、それから２００℃の熱板上で３０秒間ベーキング
することによってバリヤ層を安定化させることによって
行った。
００からなるバリヤ層を付着させることは、電荷結合素
子を５００ｒｐｍ回転させながらバリヤ材料を分配し、
１５００ｒｐｍで１．５秒間回転させることによってバ
リヤ材料を展開し、回転を３０００ｒｐｍで２５秒間継
続し、それから２００℃の熱板上で３０秒間ベーキング
することによってバリヤ層を安定化させることによって
行った。
【００５０】バリヤ層の上面に、ハント２０４ポジティ
ブ型フォトレジストからなるフォトレジスト層を付着さ
せることは、電荷結合素子を５００ｒｐｍで回転させな
がらフォトレジストを分配し、１５００ｒｐｍで１．５
秒間回転させることによってフォトレジストを展開し、
回転を４６００ｒｐｍで２０秒間継続し、それから１０
５℃の熱板上で７０秒間ベーキングすることによってフ
ォトレジストを安定化させるによって行った。
ブ型フォトレジストからなるフォトレジスト層を付着さ
せることは、電荷結合素子を５００ｒｐｍで回転させな
がらフォトレジストを分配し、１５００ｒｐｍで１．５
秒間回転させることによってフォトレジストを展開し、
回転を４６００ｒｐｍで２０秒間継続し、それから１０
５℃の熱板上で７０秒間ベーキングすることによってフ
ォトレジストを安定化させるによって行った。
【００５１】フォトレジストのパターン様露光は１４０
０Ｊ／ｍ２ の水銀のＧ線を使用して０．３８ＮＡで行
い、そして露光済みフォトレジストの現像はハント４２
９現像剤を用いて、１００ｒｐｍで２秒間吹き付け、そ
れから７０ｒｐｍで３秒間吹き付け、１４秒の滞留時間
の間回転を停止し、３００ｒｐｍで１０秒間洗浄し、そ
して最後に３０００ｒｐｍで１０秒間回転乾燥すること
によって行った。それから、電荷結合素子は１０５℃で
６０秒間ハードベーキングされた。
０Ｊ／ｍ２ の水銀のＧ線を使用して０．３８ＮＡで行
い、そして露光済みフォトレジストの現像はハント４２
９現像剤を用いて、１００ｒｐｍで２秒間吹き付け、そ
れから７０ｒｐｍで３秒間吹き付け、１４秒の滞留時間
の間回転を停止し、３００ｒｐｍで１０秒間洗浄し、そ
して最後に３０００ｒｐｍで１０秒間回転乾燥すること
によって行った。それから、電荷結合素子は１０５℃で
６０秒間ハードベーキングされた。
【００５２】２つの反応性イオンエッチング工程はプラ
ズマサーム（Ｐｌａｓｍａ Ｔｈｅｒｍ）「リースル
（ＲＩＥＳＬ）７００」平行プレート反応性イオンエッ
チング装置を使用して行った。第一組のエッチング条件
は２０標準ｃｍ３ ／分（ｓｃｃｍ／分）のＳＦ６ 流
速、２０ミリトルの圧力、および５０ワットで４．０分
間のパワーでの六フッ化硫黄反応性イオンエッチングで
あり、第二組のエッチング条件は２０ｓｃｃｍ／分のＯ
２ 流速、１０ミリトルの圧力、および３００ワットで
１０．０分間のパワーでの酸素反応性イオンエッチング
であった。
ズマサーム（Ｐｌａｓｍａ Ｔｈｅｒｍ）「リースル
（ＲＩＥＳＬ）７００」平行プレート反応性イオンエッ
チング装置を使用して行った。第一組のエッチング条件
は２０標準ｃｍ３ ／分（ｓｃｃｍ／分）のＳＦ６ 流
速、２０ミリトルの圧力、および５０ワットで４．０分
間のパワーでの六フッ化硫黄反応性イオンエッチングで
あり、第二組のエッチング条件は２０ｓｃｃｍ／分のＯ
２ 流速、１０ミリトルの圧力、および３００ワットで
１０．０分間のパワーでの酸素反応性イオンエッチング
であった。
【００５３】この２つの反応性イオンエッチング工程に
より、電荷結合素子の表面上には黄色フィルターが付与
された。望むならば、別の色の追加のフィルター要素を
上記手法によって付与することができる。
より、電荷結合素子の表面上には黄色フィルターが付与
された。望むならば、別の色の追加のフィルター要素を
上記手法によって付与することができる。
【００５４】フィルター製造分野の熟練者には、上記の
本発明の好ましい態様の多数の変形およびそれらへの付
加が本発明の範囲を逸脱することなく可能であることは
明かであろう。たとえば、染料含有層のうちの任意の一
つまたはそれ以上の層は１種またはそれ以上の染料を含
有することや、異なる染料を含有する２つの離隔染料層
の複合体であることも、かかる組合せが例えば作製され
るフィルターの分光レスポンスを調節するために必要と
される場合には、可能であった。隣接層間の十分な接着
性を達成することが困難である場合には、追加の結合層
が導入されてもよい。勿論、かかる層が本発明の方法を
妨害しない特性たとえばイオン食刻特性を有することを
条件とする。また、望むならば、使用中の機械的磨滅や
周囲からの損傷からフィルター保護するために完成フィ
ルターの上に保護用オーバーコート層を設けてもよい。
本発明の好ましい態様の多数の変形およびそれらへの付
加が本発明の範囲を逸脱することなく可能であることは
明かであろう。たとえば、染料含有層のうちの任意の一
つまたはそれ以上の層は１種またはそれ以上の染料を含
有することや、異なる染料を含有する２つの離隔染料層
の複合体であることも、かかる組合せが例えば作製され
るフィルターの分光レスポンスを調節するために必要と
される場合には、可能であった。隣接層間の十分な接着
性を達成することが困難である場合には、追加の結合層
が導入されてもよい。勿論、かかる層が本発明の方法を
妨害しない特性たとえばイオン食刻特性を有することを
条件とする。また、望むならば、使用中の機械的磨滅や
周囲からの損傷からフィルター保護するために完成フィ
ルターの上に保護用オーバーコート層を設けてもよい。
【図１Ａ】本発明の好ましい方法における、基体上に吸
収材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付着させた
後のステージの概略断面図である。
収材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付着させた
後のステージの概略断面図である。
【図１Ｂ】同方法における、フォトレジスト材料の露光
および現像の後を示す概略断面図である。
および現像の後を示す概略断面図である。
【図１Ｃ】同方法における、第一の反応性イオンエッチ
ングの後を示す概略断面図である。
ングの後を示す概略断面図である。
【図１Ｄ】同方法における、第二の反応性イオンエッチ
ングの後の、基体上に形成された完成した単色フィルタ
ーを示す概略断面図である。
ングの後の、基体上に形成された完成した単色フィルタ
ーを示す概略断面図である。
【図２Ａ】図１Ｄのフィルターに、本発明の反応性イオ
ンエッチング法を使用して第二の色を付加する方法にお
ける、吸収材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付
着させた後のステージの概略断面図である。
ンエッチング法を使用して第二の色を付加する方法にお
ける、吸収材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付
着させた後のステージの概略断面図である。
【図２Ｂ】同方法における、フォトレジスト材料の露光
および現像の後を示す概略断面図である。
および現像の後を示す概略断面図である。
【図２Ｃ】同方法における、第一の反応性イオンエッチ
ングの後を示す概略断面図である。
ングの後を示す概略断面図である。
【図２Ｄ】同方法における、第二の反応性イオンエッチ
ングの後の、完成した多色フィルターを示す概略断面図
である。
ングの後の、完成した多色フィルターを示す概略断面図
である。
【図３】本発明の反応性イオンエッチング法を使用して
形成された３色フィルターの概略断面図である。
形成された３色フィルターの概略断面図である。
【図４Ａ】本発明のハイブリッド方式を使用して図１Ｄ
のフィルターに第二の色を付加する方法における、吸収
材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付着させた後
のステージの概略断面図である。
のフィルターに第二の色を付加する方法における、吸収
材料とバリヤ材料とフォトレジスト材料を付着させた後
のステージの概略断面図である。
【図４Ｂ】同方法における、完成した多色フィルターを
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
１０ 基体
１２，１２′，２２ 吸収層
１４，１４′ バリヤ層
１６，１６′ フォトレジスト層
１８ 第一エッチング
２０ 第二エッチング
Claims (14)
- 【請求項１】 基体上にフィルターを形成する方法で
あって、基体の上に、予め定められた吸収および透過の
特性を有する吸収材料の層を設け；吸収材料の層の上に
重ねられたフォトレジスト材料の層を設け；フォトレジ
スト材料の層を像様露光し、そしてその露光済み層を現
像してその露光領域または非露光領域どちらかを除去す
ることを含む前記方法において、吸収材料の層とフォト
レジスト材料の層との間にバリヤ材料の層を設け、バリ
ヤ材料は第一組のエッチング条件下では吸収材料よりも
反応性イオンエッチング感受性であるが、吸収材料がエ
ッチング感受性である第二組のエッチング条件下では反
応性イオンエッチング抵抗性であり、こうして、露光済
みフォトレジスト材料が現像されたときには、フォトレ
ジスト材料の除去領域の下にあるバリヤ層の領域が裸出
するようにし、フォトレジスト材料の残留領域は第一組
のエッチング条件下では反応性イオンエッチングに抵抗
性であるが、第二組のエッチング条件下では反応性イオ
ンエッチングに感受性であり；この被覆基体を第一組の
エッチング条件下で反応性イオンエッチングし、それに
よって、バリヤ層の裸出領域をエッチング除去して吸収
層の選択領域を裸出させるが、フォトレジスト材料の残
留領域をエッチング除去せず、かつ吸収層の裸出領域も
実質的にエッチング除去せず；そして被覆基体を第二組
のエッチング条件下で反応性イオンエッチングし、それ
によって、フォトレジスト層の残留領域および吸収層の
裸出領域をエッチング除去し、そしてそれによって基体
上にフィルターが形成されることを特徴とする、前記方
法。 - 【請求項２】 バリヤ材料が少なくとも１種の珪素化
合物を含むことを特徴とする、請求項１の方法。 - 【請求項３】 バリヤ材料がポリシラン、ポリシロキ
サン、有機珪素化合物、シリカおよび窒化珪素のうちの
少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項２の方
法。 - 【請求項４】 第一組のエッチング条件が少なくとも
１種のフッ素化合物の使用を含むことを特徴とする、請
求項１〜３のいずれか一項の方法。 - 【請求項５】 フッ素化合物が六フッ化硫黄および三
フッ化窒素のうちの少なくとも一つを含むことを特徴と
する、請求項４の方法。 - 【請求項６】 第二組のエッチング条件が酸素の使用
を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項
の方法。 - 【請求項７】 少なくとも一方の組のエッチング条件
が低圧方向性プラズマ食刻を含むことを特徴とする、請
求項１〜６のいずれか一項の方法。 - 【請求項８】 こうして形成されたフィルターが、下
記工程：フィルターの上にポジティブ型フォトレジスト
および第二染料を含む染料／フォトレジスト組成物の層
を設け、第二染料は吸収材料の吸収特性とは異なる吸収
特性を有し、かつポジティブ型フォトレジストの溶剤中
に可溶性であり；第二染料／フォトレジスト層を像様露
光し、そしてこの露光済み層をその露光領域を除去する
フォトレジスト用現像剤で現像し、第二染料は第二染料
／フォトレジスト組成物の１０重量％を越えて構成して
おり、第二染料／フォトレジスト組成物の露光波長で実
質的に非吸収性であり、かつ、組成物と実質的に同じ極
性を有している、を含む方法によって処理され、それに
よって、少なくとも２色の異なる色の離散領域を有する
フィルターが形成されることを特徴とする、請求項１〜
７のいずれか一項の方法。 - 【請求項９】 請求項１に規定されている工程に黄色
染料を使用し、そして請求項８に規定されている工程に
シアン染料を使用することを特徴とする、請求項８の方
法。 - 【請求項１０】 請求項８に規定されている工程を２
回繰り返して少なくとも３色の異なる色を有するフィル
ターを形成することを特徴とする、請求項８の方法。 - 【請求項１１】 請求項１に規定されている工程に黄
色染料を使用し、そして請求項８に規定されている工程
の２回繰り返しにシアン、およびシアンおよびマゼンタ
染料を使用することを特徴とする、請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか一項の方
法によって形成されたフィルター。 - 【請求項１３】 第一染料を含む吸収材料とその吸収
材料の上に重ねられたバリヤ層とから形成された複数の
第一領域と；第一染料の吸収特性とは異なる吸収特性を
有する第二染料を含む複数の第二領域とを含むカラーフ
ィルターであって、吸収材料は酸素反応性イオンエッチ
ングによって容易に食刻されること、珪素豊富種を含む
バリヤ層は酸素反応性イオンエッチング抵抗性であるが
含フッ素プラズマによって容易に食刻されること、およ
び第二領域の少なくとも一つは第一領域の少なくとも一
つと重なり合って、第一染料と第二染料とをバリヤ層に
よって分離した状態で重なり合う領域を少なくとも一つ
形成していることを特徴とする、前記カラーフィルター
。 - 【請求項１４】 像形成表面の少なくとも一部が請求
項１２または１３のフィルターで覆われている固体イメ
ージ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US595211 | 1984-03-30 | ||
| US07/595,211 US5059500A (en) | 1990-10-10 | 1990-10-10 | Process for forming a color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234706A true JPH04234706A (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=24382240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3205237A Pending JPH04234706A (ja) | 1990-10-10 | 1991-08-15 | フィルター、それの製造方法およびそれを使用した固体イメージ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5059500A (ja) |
| EP (1) | EP0481539B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04234706A (ja) |
| CA (1) | CA2045249A1 (ja) |
| DE (1) | DE69119181T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100568302B1 (ko) * | 2004-05-17 | 2006-04-05 | 삼성전기주식회사 | Ｓａｗ 소자의 제조방법 |
| WO2009144866A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
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