JPH0621881B2 - 多層干渉パターンの形成方法 - Google Patents
多層干渉パターンの形成方法Info
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- JPH0621881B2 JPH0621881B2 JP33219287A JP33219287A JPH0621881B2 JP H0621881 B2 JPH0621881 B2 JP H0621881B2 JP 33219287 A JP33219287 A JP 33219287A JP 33219287 A JP33219287 A JP 33219287A JP H0621881 B2 JPH0621881 B2 JP H0621881B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ 基板上に誘電体の多層干渉膜から成る複数種類のパター
ン、とりわけ色分解フィルターパターンを２次元的に配
列することに関する。
ン、とりわけ色分解フィルターパターンを２次元的に配
列することに関する。
＜従来の技術＞ 従来より撮像管や固体撮像素子などの撮像デバイスの色
分解フィルターとして、誘電体の多層干渉膜による色分
解フィルターが、多く使用されている。この様な色分解
フィルターの製造方法は、微細化が困難なリフトオフ方
式から、多層干渉膜をドライエッチングしてパターン化
する方式に移りつつある。しかしこの方法では、第二お
よび第三の多層干渉パターンをエッチングで形成すると
き、既に形成されている多層干渉パターンの上に積み重
なった部分のエッジの影響により、エッジ近くの耐エッ
チングマスクの形状が不良となったり、エッチングその
ものが不均一になったりして、良好な形状が得られな
い。また、耐エッチングマスクの位置合わせが難しく、
多層干渉パターンどうしの重なりやすき間が発生する。
また、工程が長いため、収率が低い。
分解フィルターとして、誘電体の多層干渉膜による色分
解フィルターが、多く使用されている。この様な色分解
フィルターの製造方法は、微細化が困難なリフトオフ方
式から、多層干渉膜をドライエッチングしてパターン化
する方式に移りつつある。しかしこの方法では、第二お
よび第三の多層干渉パターンをエッチングで形成すると
き、既に形成されている多層干渉パターンの上に積み重
なった部分のエッジの影響により、エッジ近くの耐エッ
チングマスクの形状が不良となったり、エッチングその
ものが不均一になったりして、良好な形状が得られな
い。また、耐エッチングマスクの位置合わせが難しく、
多層干渉パターンどうしの重なりやすき間が発生する。
また、工程が長いため、収率が低い。
従って、この様な問題点を解決する為、本出願人は、特
願昭６２−２８７０４７に示す発明を出願した。以下、
第２図で簡単に説明する。尚、各工程の括弧付アルファ
ベットは、各図の括弧付アルファベットに対応する。
願昭６２−２８７０４７に示す発明を出願した。以下、
第２図で簡単に説明する。尚、各工程の括弧付アルファ
ベットは、各図の括弧付アルファベットに対応する。
(a)基板１に第一の多層干渉膜２を真空蒸着等で形成し
た後、第一の多層干渉膜の残すべき部分上に、第一の耐
エッチングマスク３を形成する。但し、残すべき部分と
して、最終的に第一の多層干渉膜とする部分と、第二色
目の多層干渉膜を設けようとする部分を例示した。第一
の耐エッチングマスク３は、通常は真空蒸着、スパッタ
ー等によるCr、Cu、Al、Ni等の金属パターンをエッチン
グまたはリフトオフで形成する。
た後、第一の多層干渉膜の残すべき部分上に、第一の耐
エッチングマスク３を形成する。但し、残すべき部分と
して、最終的に第一の多層干渉膜とする部分と、第二色
目の多層干渉膜を設けようとする部分を例示した。第一
の耐エッチングマスク３は、通常は真空蒸着、スパッタ
ー等によるCr、Cu、Al、Ni等の金属パターンをエッチン
グまたはリフトオフで形成する。
(b)エッチングで第一の多層干渉膜２の露出面を順に除
去し、第一の多層干渉パターン2Pを得る。
去し、第一の多層干渉パターン2Pを得る。
(c)第二の多層干渉膜４を真空蒸着等により形成する。
(d)第一の耐エッチングマスク３をリフト材として、第
一の耐エッチングマスク３の上の第二の多層干渉膜４を
リフトオフする。リフトオフが終了した表面の内、第一
の多層干渉パターン2Pと第二の多層干渉膜４の残すべき
部分とを被覆するよう、第二の耐エッチングマスク５を
形成する。
一の耐エッチングマスク３の上の第二の多層干渉膜４を
リフトオフする。リフトオフが終了した表面の内、第一
の多層干渉パターン2Pと第二の多層干渉膜４の残すべき
部分とを被覆するよう、第二の耐エッチングマスク５を
形成する。
(e)(b)と同様のエッチングにより、第二の多層干渉パタ
ーン4Pを得る。
ーン4Pを得る。
(f)第三色目の多層干渉膜を設けようとする部分に独立
している残滓をエッチングして除去する。
している残滓をエッチングして除去する。
(g)第三の多層干渉膜６を(c)と同様に形成する。
(h)第二の耐エッチングマスク５をリフト材として、第
二の耐エッチングマスク５の上の第三の多層干渉膜６を
リフトオフする。
二の耐エッチングマスク５の上の第三の多層干渉膜６を
リフトオフする。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上述の技術を用いて多層干渉パターンを形成すると、第
二の多層干渉膜をエッチングするとき、第二の耐エッチ
ングマスクを用いることになる。しかし、その第二の耐
エッチングマスクをマスクずれ無く位置合わせする事は
困難で、必ず僅かながらずれが生じる。その様なパター
ンでエッチングすると、第一の多層干渉膜とエッチング
パターンとの間で残滓が残る。この残滓は、第一の多層
干渉膜と隣あっている為、第一の多層干渉膜を傷つけず
除去することは、困難である。従ってこの作業には、多
大な時間が係っていた。
二の多層干渉膜をエッチングするとき、第二の耐エッチ
ングマスクを用いることになる。しかし、その第二の耐
エッチングマスクをマスクずれ無く位置合わせする事は
困難で、必ず僅かながらずれが生じる。その様なパター
ンでエッチングすると、第一の多層干渉膜とエッチング
パターンとの間で残滓が残る。この残滓は、第一の多層
干渉膜と隣あっている為、第一の多層干渉膜を傷つけず
除去することは、困難である。従ってこの作業には、多
大な時間が係っていた。
また、第一の多層干渉膜は、第一のエッチング工程でも
第二のエッチング工程でもエッチング端部になり、二度
のエッチングにより、オーバーエッチになり易い。これ
を防止する為には、第一の多層干渉膜の側部にも耐エッ
チングマスクを設けなければならないが、これまた残滓
の原因になる。
第二のエッチング工程でもエッチング端部になり、二度
のエッチングにより、オーバーエッチになり易い。これ
を防止する為には、第一の多層干渉膜の側部にも耐エッ
チングマスクを設けなければならないが、これまた残滓
の原因になる。
また、このため二度目のエッチングのとき、エッチング
マスクが第一色目の多層干渉パターンと、第二色目の多
層干渉パターンとの残滓の間に残ってしまい、この影響
で上部だけがエッチングされ、エッチング端部がなだら
かな形状になってしまう。
マスクが第一色目の多層干渉パターンと、第二色目の多
層干渉パターンとの残滓の間に残ってしまい、この影響
で上部だけがエッチングされ、エッチング端部がなだら
かな形状になってしまう。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の多層干渉パターンの形成方法を以下説明する。
但し、以下三色の場合をもとに説明するが、二色目以降
の工程を繰り返す事で、四色以上の多色のものについて
も適用できる。
の工程を繰り返す事で、四色以上の多色のものについて
も適用できる。
第１図は第２図同様に三種類の多層干渉パターンを二次
元的に配列する場合について説明するものであるが、一
般に複数種類の多層干渉パターンを配列する場合も同様
の方法が可能である。尚、各工程の括弧付アルファベッ
トは、各図の括弧付アルファベットに対応する。
元的に配列する場合について説明するものであるが、一
般に複数種類の多層干渉パターンを配列する場合も同様
の方法が可能である。尚、各工程の括弧付アルファベッ
トは、各図の括弧付アルファベットに対応する。
(a)ガラス、固体擦像素子等の基板１に第一の多層干渉
膜２を真空蒸着等により形成した後、第一の多層干渉膜
の残すべき部分とそれに接する第三色目の中途迄を被覆
するように第一の耐エッチングマスク３を形成する。但
し、残すべき部分とは、本実施例では、第三色目の多層
干渉膜を設けようとする部分の中間である。尚、その第
一の耐エッチングマスク３は、感光性樹脂であることも
場合により可能であるが、通常は真空蒸着、スパッター
等によるCr、Cu、Al、Ni等の金属パターンをエッチング
法またはリフトオフ法により形成してマスクとした方が
好ましい。
膜２を真空蒸着等により形成した後、第一の多層干渉膜
の残すべき部分とそれに接する第三色目の中途迄を被覆
するように第一の耐エッチングマスク３を形成する。但
し、残すべき部分とは、本実施例では、第三色目の多層
干渉膜を設けようとする部分の中間である。尚、その第
一の耐エッチングマスク３は、感光性樹脂であることも
場合により可能であるが、通常は真空蒸着、スパッター
等によるCr、Cu、Al、Ni等の金属パターンをエッチング
法またはリフトオフ法により形成してマスクとした方が
好ましい。
(b)エッチングにより第一の多層干渉膜２の露出された
面から除去していき、エッチングされた第一の多層干渉
膜2Qを得る。この工程は通常、ドライエッチングとりわ
け反応性イオンエッチングが実用的である。
面から除去していき、エッチングされた第一の多層干渉
膜2Qを得る。この工程は通常、ドライエッチングとりわ
け反応性イオンエッチングが実用的である。
(c)第二の多層干渉膜４を真空蒸着等により形成する。
(d)第一の耐エッチングマスク３をリフト材として用い
て、第一の耐エッチングマスク３の上の第二の多層干渉
膜４をリフトオフする。ここで第一の耐エッチングマス
ク３の厚さは比較的薄いが、パターンが微細化してくる
ほどリフトオフは容易となる。その後リフトオフが終了
して比較的平坦になった表面の内、エッチングされた第
一の多層干渉膜2Qと第二の多層干渉膜４のうち残すべき
部分を被覆するように第二の耐エッチングマスク５を形
成する。なお、一般に各多層干渉膜の厚さは異なるので
上記リフトオフ後も完全な平坦化は望めない。しかし、
リフトオフしない場合と比較してはるかに良好な平坦化
表面が得られるものである。
て、第一の耐エッチングマスク３の上の第二の多層干渉
膜４をリフトオフする。ここで第一の耐エッチングマス
ク３の厚さは比較的薄いが、パターンが微細化してくる
ほどリフトオフは容易となる。その後リフトオフが終了
して比較的平坦になった表面の内、エッチングされた第
一の多層干渉膜2Qと第二の多層干渉膜４のうち残すべき
部分を被覆するように第二の耐エッチングマスク５を形
成する。なお、一般に各多層干渉膜の厚さは異なるので
上記リフトオフ後も完全な平坦化は望めない。しかし、
リフトオフしない場合と比較してはるかに良好な平坦化
表面が得られるものである。
(e)エッチングによりエッチングされた第一の多層干渉
膜2Qと第二の多層干渉膜４の露出された面から除去して
いき、第一の多層干渉パターン2Pと第二の多層干渉パタ
ーン4Pを得る。この工程は通常、ドライエッチングとり
わけ反応性イオンエッチングが実用的である。
膜2Qと第二の多層干渉膜４の露出された面から除去して
いき、第一の多層干渉パターン2Pと第二の多層干渉パタ
ーン4Pを得る。この工程は通常、ドライエッチングとり
わけ反応性イオンエッチングが実用的である。
(f)第三色目の多層干渉膜を設けようとする部分に独立
している残滓をエッチングして除去する。
している残滓をエッチングして除去する。
(g)第三の多層干渉膜６を真空蒸着等により形成する。
(h)第一の耐エッチングマスク５をリフト材として用い
て、第一の耐エッチングマスク５の上の第三の多層干渉
膜６をリフトオフする。ここで第一の耐エッチングマス
ク５の厚さは比較的薄いが、パターンが微細化してくる
ほどリフトオフは容易となる。
て、第一の耐エッチングマスク５の上の第三の多層干渉
膜６をリフトオフする。ここで第一の耐エッチングマス
ク５の厚さは比較的薄いが、パターンが微細化してくる
ほどリフトオフは容易となる。
本説明では第三の多層干渉パターン6Pが第一および第二
の多層干渉パターン2Pおよび4P以外の有効平面領域を覆
い尽くす例について述べているので、この後、第二の耐
エッチングマスク５をリフト材として用いて第一の耐エ
ッチングマスク５の上の第三の多層干渉膜６をリフトオ
フすると、各多層干渉パターン2P、4P、6Pがすき間や重
なりなく横並びとなり、一連のプロセスが完了する。
の多層干渉パターン2Pおよび4P以外の有効平面領域を覆
い尽くす例について述べているので、この後、第二の耐
エッチングマスク５をリフト材として用いて第一の耐エ
ッチングマスク５の上の第三の多層干渉膜６をリフトオ
フすると、各多層干渉パターン2P、4P、6Pがすき間や重
なりなく横並びとなり、一連のプロセスが完了する。
＜作用＞ 上述の手段を講じると、第二のエッチング工程のとき生
じる多層残滓の発生場所が、三色目の入る中央になる。
じる多層残滓の発生場所が、三色目の入る中央になる。
また、二度目のエッチングと一度目のエッチングとをほ
ぼ同じエッチング面積とする事も可能となる。
ぼ同じエッチング面積とする事も可能となる。
＜実施例＞ 高精細度撮像管用分解フィルターへの適用例について述
べる。この適用例は、以下10個の工程により成り立って
いる。
べる。この適用例は、以下10個の工程により成り立って
いる。
1.ガラス基板上に通常の多層光学薄膜用真空蒸着装置に
よりTiO2とSiO2を交互に積層して厚さ1.6 μｍの緑色色
分解層を蒸着する。
よりTiO2とSiO2を交互に積層して厚さ1.6 μｍの緑色色
分解層を蒸着する。
2.スパッターによりCr層約2,000 Å堆積した後、通常の
フォトリソプロセスにより残すべき緑色のストライプパ
ターンに相当するCrパターンを形成することによって二
色目以降のパターンとのアライメントマークを作るため
のCrパターンもここで同時に形成する。Crのエッチング
は硝酸第２セリウムアンモニウム液にて行なう。
フォトリソプロセスにより残すべき緑色のストライプパ
ターンに相当するCrパターンを形成することによって二
色目以降のパターンとのアライメントマークを作るため
のCrパターンもここで同時に形成する。Crのエッチング
は硝酸第２セリウムアンモニウム液にて行なう。
3.Crパターンを耐エッチングマスクとして緑色色分解層
をドライエッチングする。フロン12（CC12F2）を20SCCM
導入してガス圧を1.0Pa とした反応室内の電極板上に設
置されたサンプルに対してRFパワー0.25Watt／cm2を35
分間印加して反応性イオンエッチングを行なう。
をドライエッチングする。フロン12（CC12F2）を20SCCM
導入してガス圧を1.0Pa とした反応室内の電極板上に設
置されたサンプルに対してRFパワー0.25Watt／cm2を35
分間印加して反応性イオンエッチングを行なう。
4.厚さ1.3 μｍの赤色色分解層を1.と同様に蒸着する。
5.緑色パターン上の赤色色分解層をCrの耐エッチングマ
スクと共にリフトオフする。Crのエッチング液に約１時
間浸漬後超音波洗浄を約30分実施することによりリフト
オフが完了する。
スクと共にリフトオフする。Crのエッチング液に約１時
間浸漬後超音波洗浄を約30分実施することによりリフト
オフが完了する。
6.2.と同様にCr層を堆積した後、通常のフォトリソプロ
セスによる緑色パターンと新たにパターン化すべき赤色
パターンとを被覆する形で一色目でたてたテーパーを崩
さない様に二色どちらも必要寸法Crパターンを形成す
る。
セスによる緑色パターンと新たにパターン化すべき赤色
パターンとを被覆する形で一色目でたてたテーパーを崩
さない様に二色どちらも必要寸法Crパターンを形成す
る。
7.Crパターンを耐エッチングマスクとして赤色色分解層
をエッチング時間37分間にして3.と同様にドライエッチ
ングする。
をエッチング時間37分間にして3.と同様にドライエッチ
ングする。
8.厚さ0.9 μｍの青色色分解層を1.や4.と同様に蒸着す
る。
る。
9.緑色パターンおよび赤色パターン上の青色色分解層を
5.と同様にリフトオフする。
5.と同様にリフトオフする。
10. 以上で色工程は終了するが、さらに光学的黒部の形
成他面付ガラスの断裁加工、透明オーバーコート層の形
成と研磨による平坦化を経て色分解フィルターが完成す
る。
成他面付ガラスの断裁加工、透明オーバーコート層の形
成と研磨による平坦化を経て色分解フィルターが完成す
る。
以上により一色の幅が約３μｍの高精細度撮像管用分解
フィルターが画線形状、寸法精度共に良好に形成され
た。
フィルターが画線形状、寸法精度共に良好に形成され
た。
＜効果＞ 本発明は従来の色分解フィルターに関して上述した各種
の問題点を解決したほか付随的な効果も得られた。以下
に要約する。
の問題点を解決したほか付随的な効果も得られた。以下
に要約する。
(1)多層残滓を三色目の入る中央に持ってくる為、パタ
ーンニングの時に溝の中のCrを、従来より薄くできる事
により、多層残滓取りの時間を短縮できる。(2)第一の
多層干渉パターンの端部形状が二色目のエッチングによ
り決まるため、エッチング形状を決定するのが容易であ
る。
ーンニングの時に溝の中のCrを、従来より薄くできる事
により、多層残滓取りの時間を短縮できる。(2)第一の
多層干渉パターンの端部形状が二色目のエッチングによ
り決まるため、エッチング形状を決定するのが容易であ
る。
(3)二度目のエッチングと一度目のエッチングとをほぼ
同じエッチング面積とする事も可能となり、この場合、
二度目のエッチングを一度目の エッチング条件から変更する必要がない。
同じエッチング面積とする事も可能となり、この場合、
二度目のエッチングを一度目の エッチング条件から変更する必要がない。
(4)第一の多層干渉パターンの端部形状が一回のエッチ
ングにより決まるため、エッチング形状が切り立ってい
る。
ングにより決まるため、エッチング形状が切り立ってい
る。
第１図は本発明の多層干渉パターンの形成方法を説明す
るために工程に従って示した概略断面図であり、第２図
は従来の方法により第１図と同様の多層干渉パターンを
形成する際の工程を説明する概略断面図である。 1.……基板 2.……第一の多層干渉膜 2P. ……第一の多層干渉パターン 2Q. ……エッチングされた第一の多層干渉膜 3.……第一の耐エッチングマスク 4.……第二の多層干渉膜 4P. ……第二の多層干渉パターン 5.……第二の耐エッチングマスク 6.……第三の多層干渉膜 6P. ……第三の多層干渉パターン 8.……残滓
るために工程に従って示した概略断面図であり、第２図
は従来の方法により第１図と同様の多層干渉パターンを
形成する際の工程を説明する概略断面図である。 1.……基板 2.……第一の多層干渉膜 2P. ……第一の多層干渉パターン 2Q. ……エッチングされた第一の多層干渉膜 3.……第一の耐エッチングマスク 4.……第二の多層干渉膜 4P. ……第二の多層干渉パターン 5.……第二の耐エッチングマスク 6.……第三の多層干渉膜 6P. ……第三の多層干渉パターン 8.……残滓
Claims (4)
- 【請求項１】基板上のそれぞれの部位に、少なくとも三
種類の多層干渉膜であって、互いに透過光の色彩の異な
る色分解フィルター層を設けて成る多層干渉パターンの
形成方法において、 上記基板上の有効領域全体に第一の多層干渉膜を設ける
第１工程と、 上記第一の多層干渉膜上であって、上記第一の色分解フ
ィルター層形成部位を被覆し、第三の色分解フィルター
形成部位の中途までを被覆する第一の耐エッチングマス
クを形成する第２工程と、 上記第一の耐エッチングマスクから露出した第一の多層
干渉膜をエッチングしてパターン化する第３工程と、 上記第一の耐エッチングマスクを含む基板有効領域全体
に第二の多層干渉膜を設ける第４工程と、 上記第一の耐エッチングマスクと共にこの上の第二の多
層干渉膜を除去してパターン化する第５工程と、 上記パターン化された第二の多層干渉膜上又は露出した
第一の多層干渉膜上であって、第一の色分解フィルター
層形成部位と第二の色分解フィルター層形成部位との双
方の部位に第二の耐エッチングマスクを形成する第６工
程と、 上記第二の耐エッチングマスクから露出した部位の第一
の多層干渉膜及び第二の多層干渉膜をエッチングしてパ
ターン化する第７工程と、 上記第二の耐エッチングマスクを含む基板有効領域全体
に第三の多層干渉膜を設ける第８工程と、 上記第二の耐エッチングマスクと共にこの上の第三の多
層干渉膜を除去してパターン化する第９工程とを具備す
ることを特徴とする多層干渉パターンの形成方法。 - 【請求項２】上記第３工程のエッチング又は第７工程の
エッチングが反応性イオンエッチングによることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の多層干渉パターンの
形成方法。 - 【請求項３】第一の耐エッチングマスク又は第一の耐エ
ッチングマスクがクロム薄膜から成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の多層干渉パター
ンの形成方法。 - 【請求項４】第一の多層干渉膜、第一の多層干渉膜及び
第三の多層干渉膜の少なくともいずれかの多層干渉膜
が、酸化珪素と酸化チタンとの交互積層膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに
記載の多層干渉パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33219287A JPH0621881B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 多層干渉パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33219287A JPH0621881B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 多層干渉パターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172905A JPH01172905A (ja) | 1989-07-07 |
| JPH0621881B2 true JPH0621881B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=18252201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33219287A Expired - Lifetime JPH0621881B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 多層干渉パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621881B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4407067C2 (de) | 1994-03-03 | 2003-06-18 | Unaxis Balzers Ag | Dielektrisches Interferenz-Filtersystem, LCD-Anzeige und CCD-Anordnung sowie Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Interferenz-Filtersystems |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33219287A patent/JPH0621881B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01172905A (ja) | 1989-07-07 |
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