JPS5935467A - Manufacture of solid-state image pick up element - Google Patents

Manufacture of solid-state image pick up element

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JPS5935467A
JPS5935467A JP57145824A JP14582482A JPS5935467A JP S5935467 A JPS5935467 A JP S5935467A JP 57145824 A JP57145824 A JP 57145824A JP 14582482 A JP14582482 A JP 14582482A JP S5935467 A JPS5935467 A JP S5935467A
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JP
Japan
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resist
wafer
resist mask
solvent
dye
Prior art date
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Pending
Application number
JP57145824A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kojiro Yokono
横野 幸次郎
Seiichi Takahashi
誠一 高橋
Hajime Sakata
坂田 「肇」
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP57145824A priority Critical patent/JPS5935467A/en
Publication of JPS5935467A publication Critical patent/JPS5935467A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled element to generate no change in the light characteristic by a method wherein the colored pattern of a concise construction is formed directly on a wafer using a resist enabled to use a solvent to scarcely damage the wafer and coloring matter, while using coloring matter not to be corroded by the resist solvent thereof. CONSTITUTION:The poly-1,1-dimethyltetrafluoropropyl methacrylate solution is applied at the prescribed thickness according to the spinner application method on the wafer formed with the solid-state image pick up elements of the plural number. The methacrylate polymer thereof containing fluorine is the matter to be expressed by the formula, (at this time, R1 and R2 represent hydrogen or an alkyl group, and R3 represents an alkyl group combined with at least one fluorine to respective carbons), and the positive resist mask is formed using the polymer thereof. Then coloring matter consisting of lead-phthalocyanine is evaporated thereon, and is immersed in a solvent to dissolve only the resist mask without dissolving coloring matter, and moreover without damaging the spectral properties to remove the mask.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はC0D(チャージ・カップルドデバイス)、B
BD(パケット・プリゲート・デバイス)、Cより(チ
ャージ・インジェクション・デバイス)等のカラー固体
撮像素子の製造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention is a C0D (charge coupled device), a B
The present invention relates to a method of manufacturing color solid-state image sensors such as BD (packet pre-gate device) and C (charge injection device).

色分離用カラーフィルターを備えた固体撮像素子、即ち
カラー固体撮像素子の作成法として、固体撮像素子の形
成されたウェハー上にカラーフィルターを直接形成する
方法があり、直接形成する手法として、染料や顔料のよ
うな色素の薄膜を蒸着で形成する方法が知られている(
特開昭55−146406)。
As a method for producing a solid-state image sensor equipped with a color filter for color separation, that is, a color solid-state image sensor, there is a method of directly forming a color filter on a wafer on which a solid-state image sensor is formed. A method of forming a thin film of a dye such as a pigment by vapor deposition is known (
JP-A-55-146406).

この方法如よれば、色素そのもので着色層が形成できる
ので、従来知られている、ゼラチンやポバール等の媒染
層を有機染料で染色するいわゆる染色法に比べて、薄型
化でへるだけでなく固体撮像素子が形成されているウェ
ハーのような凹凸のある面での微細加工性にすぐれ、か
つ非水工程で処理できるので、ウェハー上に直接形成す
る方法として適した精度のよい優れたものと−える。
According to this method, a colored layer can be formed from the dye itself, so compared to the conventional dyeing method in which a mordant layer such as gelatin or poval is dyed with an organic dye, it is not only thinner and more durable. It has excellent microfabrication properties on uneven surfaces such as wafers on which solid-state imaging devices are formed, and can be processed using a non-aqueous process, making it an excellent and accurate method for forming directly on wafers. -I get it.

こうした蒸着によシ形成された色素層をバターニングす
る方法として従来ドライエツチング法が普及している。
Dry etching has been widely used as a method for patterning the dye layer formed by vapor deposition.

これは色素層上にレジストでパターンを形成した後、こ
れをレジストマスクとして非レジスト部分の色素層をイ
オンないしプラズマ雰囲気中で蒸発させて除去しパター
ンを形成するものである。
This method involves forming a pattern on a dye layer with a resist, and then using this as a resist mask, the non-resist portions of the dye layer are removed by evaporation in an ion or plasma atmosphere to form a pattern.

しかしこの方法圧おいては、色素層上に形成可能な耐エ
ツチング性の良いレジストの選択が困難であシ、ドライ
エツチング時にレジストマスクも同時に除去されるので
レジストマスクをかなり厚くしなければならず、・した
がってパターン精度の劣化を招くといった欠点がある。
However, with this method, it is difficult to select a resist with good etching resistance that can be formed on the dye layer, and the resist mask must be made quite thick because it is also removed at the same time during dry etching. ,・Therefore, there is a drawback that pattern accuracy is deteriorated.

又、ウェハー自体や既にパターニングされたカラーフィ
ルターの色要素を、ドライエツチングによって損傷させ
ないよう忙透明中間保護膜を一色の色要素形成ごとに必
要とし、この保護膜やレジストマスクが存在するため、
フィルターノ透過率が減少し、フレアー光が増大すると
いつだ欠点もある。さらに色素膜自体は蒸着によるため
耐熱性に優れるにもかかわらず、中間保護膜やレジスト
マスクが耐熱性に劣るため、カラーフィルター全体とし
ての耐熱性も劣化するという問題もある。
Furthermore, in order to prevent damage to the wafer itself or the color elements of the already patterned color filter by dry etching, a transparent intermediate protective film is required for each color element formation of one color, and because this protective film and resist mask exist,
There are also drawbacks whenever filter transmittance decreases and flare light increases. Furthermore, although the dye film itself has excellent heat resistance because it is vapor-deposited, the intermediate protective film and resist mask have poor heat resistance, resulting in a problem that the heat resistance of the color filter as a whole also deteriorates.

一方これに対して除去すべき色素層の下部にレジストマ
スクを設け、色素層には何ら直接的に作用を及ばずこと
なく、下部のレジストマスクを基板から除くことによっ
てその上の色素層をも同時に物理的に除去するいわゆる
リバースエツチング法(又はリフトオフ法)が知られて
いる(特公昭47−16815公報)。
On the other hand, a resist mask is provided below the dye layer to be removed, and the dye layer above it is removed by removing the lower resist mask from the substrate without directly acting on the dye layer. A so-called reverse etching method (or lift-off method) in which the material is removed physically at the same time is known (Japanese Patent Publication No. 47-16815).

これは後で溶解可能な物質、主にポジ型レジストを用い
て所定のレジストマスクを形成後、その上に蒸着色素層
を設け、しかる後レジストマスクを溶解することによっ
て所望のパターン形成を行なうものである。リバースエ
ツチング法によればレジストマスク自身が除去されるこ
とによってパターンが形成されるので、マスクの残ら々
い着色層のみのシンプルな構成となる長所を有する。し
かし、これ迄リバースエツチング法はほとんど普及して
いない。
This is a process in which a desired pattern is formed by forming a resist mask using a substance that can later be dissolved, mainly a positive type resist, then depositing a vapor-deposited dye layer on top of the resist mask, and then dissolving the resist mask. It is. According to the reverse etching method, a pattern is formed by removing the resist mask itself, so it has the advantage of having a simple structure with only the colored layer remaining on the mask. However, the reverse etching method has not been widely used until now.

その原因は、ウェハーや色素層を損なわすにレジストマ
スクを形成しかつ除去容易なポジ型レジストの選択が困
難なためである。
The reason for this is that it is difficult to select a positive resist that forms a resist mask and is easy to remove without damaging the wafer or dye layer.

即ち、従来知られているポジ型レジストにはマスクとし
ての要求から成分の樹脂が強固なために、強い溶解力を
もつ有機溶剤や有機アルカリ、アルカリ水溶液が使われ
ていることが多い。
That is, since the resin component of conventionally known positive resists is strong in order to be used as a mask, organic solvents, organic alkalis, and alkaline aqueous solutions with strong dissolving power are often used.

したがって、このようなレジストを用いた場合、レジス
トの塗布、現像、除去の除、ウェハーのSt基板や、A
/等で形成された金属電極部に酸化、侵食等の悪影響を
及ぼしたシ、ウェハー上に形成された色要素の染料や顔
料を、溶解してしまったり溶解Kまでは至らなくて本、
分光特性を著しく損うことが多い。また例えば第5図の
ようにウェハー1の表面の凹凸のために色要素10とウ
ェハーとの安定な付着面積が小さくなっている部分11
やウェハー表面凹凸の斜面に当るため、色要素の膜厚が
薄くとぎれがちな部分12が広くなるため、付着面積の
小さい色要素下への溶剤の侵入あるいは、膜厚の薄い部
分への溶剤の染み込みなどによシ、色要素の剥離が生じ
ることがある。
Therefore, when such a resist is used, coating, development, and removal of the resist, St substrate of the wafer, and A
The metal electrode formed on the wafer may be adversely affected by oxidation, corrosion, etc., and the color element dyes and pigments formed on the wafer may be dissolved or may not reach the level of dissolution.
It often significantly impairs spectral properties. Further, as shown in FIG. 5, for example, a portion 11 where the stable adhesion area between the color element 10 and the wafer is reduced due to unevenness on the surface of the wafer 1.
Because it hits the slope of unevenness on the wafer surface, the part 12 where the color element film is thin and tends to break off becomes wider, which may cause the solvent to enter under the color element where the adhesion area is small or to the thin part of the film. Due to staining, etc., color elements may peel off.

このように従来のレジストがウェハー及び色素に対して
適合性を欠くため、ウェハー上でのリバースエツチング
を困難なものにしていた。
This lack of compatibility of conventional resists with the wafer and dye makes reverse etching on the wafer difficult.

而して本発明は、このような欠点を解決するものであり
、ウェハーや色素を損うことの少ない溶剤が使用可能な
レジストを用い、また一方これらレジスト溶剤に侵され
ない色素を使用して直接ウェハー上に簡潔な構成の着色
パターンを形成することによってカラー固体撮像素子を
製造する方法を提供するものである。
The present invention solves these drawbacks by using a resist that can use a solvent that does not damage the wafer or the dye, and on the other hand, using a dye that is not attacked by these resist solvents. The present invention provides a method for manufacturing a color solid-state image sensor by forming a colored pattern with a simple structure on a wafer.

また、このレジストの現像溶媒によって、光学特性が変
化しない色素を併用することによって、高性能なカラー
固体撮像素子の製造方法を提供することを他の目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-performance color solid-state image sensor by using a dye whose optical properties do not change depending on the developing solvent of the resist.

本発明によるカラー固体撮像素子の製造方法ば、固体撮
像素子が形成されているウエノ1−上に、下記構造式で
示される含フツ素メタクリレート重合単位を主体とする
ポジ型レジストを用いてレジストマスクを形成する工程
、該レジストマスクが形成されたウェハー上にメタルフ
リーフタロシアニンおよび金λ1r4フタロシアニンか
ら選ばれる色素を蒸着して色素1−を形成する工程、お
よびレジストマスクをウエノ八−から除去することによ
って同時にレジストマスク上の色素層を選択的に除去す
る工程を有することを特徴とするものである。
In the method for manufacturing a color solid-state image sensor according to the present invention, a resist mask is applied to Ueno 1 on which a solid-state image sensor is formed using a positive resist mainly composed of fluorine-containing methacrylate polymer units represented by the following structural formula. A step of forming a dye 1- by vapor depositing a dye selected from metal-free phthalocyanine and gold λ1r4 phthalocyanine on the wafer on which the resist mask is formed, and removing the resist mask from the wafer. This method is characterized by a step of selectively removing the dye layer on the resist mask at the same time.

記 l      R8は各炭素に少なくと1 即ち、本発明は上式で示される構造の含フツ素ポリメタ
クリレートをポジ型レジストの主成分とし、フタロシア
ニン色素を用いるととに主たる特徴があるものである。
R8 is at least 1 for each carbon. That is, the present invention is characterized in that a fluorine-containing polymethacrylate having the structure shown by the above formula is used as the main component of a positive resist, and a phthalocyanine dye is used. .

リバースエツチングにおけるレジストの現像溶媒は本来
、使用する色素を溶解せず且つレジストを溶解する限ら
れた種類に限定され、その結実現像溶媒との関係で使用
できる色素が著しく制限されてくる場合が少くない。し
かし、本発明に用いるポジ型レジストは、エステル類、
芳香族類、ハロゲン化炭化水素類などの溶解能が高い良
溶媒を初めとして、アルコール類などの溶解能が低い貧
溶媒にも良く溶解するため、現像用溶媒として種々の溶
媒を使用可能である。
The resist developing solvent in reverse etching is originally limited to a limited number of types that do not dissolve the dye used but dissolve the resist, and the dyes that can be used are rarely severely restricted due to the relationship with the imaging solvent. do not have. However, the positive resist used in the present invention includes esters,
It dissolves well in good solvents with high solubility such as aromatics and halogenated hydrocarbons, as well as poor solvents with low solubility such as alcohols, so various solvents can be used as developing solvents. .

従って、ウェハーや色素を損なうことが女く、また使用
できる色素の範囲も非常に拡大され、所望の着色パター
ンの形成に非常に有効なので、リバースエツチング法に
よる簡潔な構成のカラー固体撮像素子の製造を可能にす
るものである。
Therefore, it is difficult to damage the wafer or the dye, and the range of dyes that can be used is greatly expanded, making it very effective for forming a desired colored pattern. Therefore, the reverse etching method is used to manufacture color solid-state image sensors with a simple structure. This is what makes it possible.

この含フツ素ポリメタクリレートレジストは溶解性に優
れるが、これは、側鎖のエステル基による立体障害の効
果、及びフッ素の導入によるエネルギー吸収効率の増加
、電気陰性度増大に伴う電子の局在化による主鎖切断促
進効果によるものと考えられる。代表的なレジストの例
としては次のようなものが好適例として挙げられる。
This fluorine-containing polymethacrylate resist has excellent solubility, but this is due to the effect of steric hindrance due to the ester group in the side chain, the increase in energy absorption efficiency due to the introduction of fluorine, and the localization of electrons due to the increase in electronegativity. This is thought to be due to the effect of promoting main chain cleavage. Suitable examples of typical resists include the following.

本発明に用いるポジ型レジストを溶解する溶解溶媒とし
ては、例えば、メタノール、エタノール、プロパツール
、イソプロノくノール、ブタノール等のアルコール類、
アセト/、メチルエチルケトン、メチルインブチルケト
ン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル。
Examples of the dissolving solvent for dissolving the positive resist used in the present invention include alcohols such as methanol, ethanol, propatool, isopronochloro, and butanol;
Ketones such as aceto/, methyl ethyl ketone, methyl imbutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate.

酢酸ブチル等のエステル類、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等
が使用できる。またこれらの混合物であっても良い。
Esters such as butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, etc. can be used. It may also be a mixture of these.

すてに色素層の形成されたウエノ・−上にレジストを塗
布するには、色素の種類にもよるがアルコール類を主と
することが好適である。現像溶媒としては、基本的には
上記溶解溶媒が使用できるが、露光によって分子量の低
下した露光部分のみを選択的に溶解するために、溶解溶
媒よりも溶解力の低い溶媒を選ぶのが良い。レジスト膜
への親和性や溶解性のコントロールの容易さなどから、
メタノール、エタノール、プロパツール、イソプロパツ
ール、ブタノール等のアルコール類が特に適している。
In order to apply a resist onto Ueno on which a dye layer has already been formed, it is preferable to use alcohol as the main agent, although it depends on the type of dye. As the developing solvent, basically the above-mentioned dissolving solvents can be used, but in order to selectively dissolve only the exposed portion whose molecular weight has decreased due to exposure, it is preferable to select a solvent having a lower dissolving power than the dissolving solvent. Due to its affinity for resist films and ease of controlling solubility,
Alcohols such as methanol, ethanol, propatool, isopropanol, butanol are particularly suitable.

アルコール類にケトン、エステル類を混合することも可
能である。混合溶媒としては、イソプロパツールと少量
のメチルイソブチルケトンの組合せが好適である。
It is also possible to mix ketones and esters with alcohols. As the mixed solvent, a combination of isopropanol and a small amount of methyl isobutyl ketone is suitable.

レジストマスクの基板からの除去にはレジストマスクへ
の事前の光などの照射によって、基本的には現像溶媒を
そのまま用いることができる。
To remove the resist mask from the substrate, the developing solvent can basically be used as is by irradiating the resist mask with light or the like in advance.

この含フツ素ポリメタクリレートの主鎖切断は遠紫外領
域のエネルギーを得ておこるのでパターニング用の光源
としては遠紫外光、電子線ビームなどが好適である。
Since the main chain scission of this fluorine-containing polymethacrylate occurs by obtaining energy in the far ultraviolet region, far ultraviolet light, an electron beam, or the like is suitable as a light source for patterning.

一方、リバースエツチング用色素としては本来蒸着可能
でかつレジスト処理浴剤に不溶であシ、しかも分光特性
が損なわれないものが好適である。この点本発明に用い
るフタロシアニン色素は、含フツ素系ポリメタクリレー
トレジストに適用される現像溶媒に溶解しないことは勿
論アルコール類等の溶解能の弱い溶媒に対しても分光特
性の変化も全くおこさないものである。
On the other hand, as the dye for reverse etching, it is preferable to use a dye that can be vapor deposited in nature, is insoluble in the resist processing bath, and does not impair the spectral characteristics. In this regard, the phthalocyanine dye used in the present invention not only does not dissolve in the developing solvent used for fluorine-containing polymethacrylate resists, but also does not cause any change in spectral characteristics even in solvents with weak solubility such as alcohols. It is something.

従って本発明におけるポジ型レジストとの組合せにおい
て、特に青色、緑色の所望の分光特性を有する着色パタ
ーンの形成に非常に有効である。
Therefore, in combination with a positive resist in the present invention, it is very effective for forming colored patterns having desired spectral characteristics, especially blue and green.

フタロシアニンは下記構造式で示される骨格をもち、中
心の4つの窒素原子に種々の金属イオンが配位結合した
金属フタロシアニン、金属のかわシに2つの水床原子の
結びついたメタル7リー7タロシアニンがある。
Phthalocyanine has a skeleton shown in the structural formula below. Metal phthalocyanine has various metal ions coordinated to the four central nitrogen atoms, and metal 7-7 thalocyanine has two aqueous atoms bonded to a metal base. be.

N 代表的なフタロシアニンの例としては、メタルフリーフ
タロシアニン、銅フタロシアニン。
N Examples of typical phthalocyanines are metal-free phthalocyanine and copper phthalocyanine.

ベリリウムフタロシアニ/、マグネシウムフタロシアニ
ン、亜鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニン、
錫フタロシアニン、鉛フタロシアニン、バナジウムフタ
ロシアニン、クロムフタロシアニン、モリブデンフタロ
シアニン。
Beryllium phthalocyanine/, magnesium phthalocyanine, zinc phthalocyanine, titanium phthalocyanine,
Tin phthalocyanine, lead phthalocyanine, vanadium phthalocyanine, chromium phthalocyanine, molybdenum phthalocyanine.

マンガンフタロシアニン、鉄フタロシアニン。Manganese phthalocyanine, iron phthalocyanine.

コバルトフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、パ
ラジウムフタロシアニン、白金フタロシアニンが挙げら
れる。
Examples include cobalt phthalocyanine, nickel phthalocyanine, palladium phthalocyanine, and platinum phthalocyanine.

本発明の方法によればパターニングの1県、色素層のエ
ツチング処理が不擬のため、ウェハーや既に形成された
色要素が、さらに侵食される怖れはなく、よって中間保
護膜を必要としない。
According to the method of the present invention, since the patterning process and the etching process of the dye layer are imitative, there is no risk of further erosion of the wafer or the already formed color elements, and therefore no intermediate protective film is required. .

したがって着色層は色素層のみとなるため中1141保
護膜やレジストマスクによる光の吸収や反射がなく、透
過光の減少は生じない。また、耐熱性に劣る中間保護膜
やレジストマスクがなくてもよいので耐熱性の優れたカ
ラーフィルターが得られる。また色素は蒸着により成膜
するため、たとえ蒸着されるウェハーの表面が凹凸とな
っていても、その表面に沿って平行に色素層が形成され
るため、分光特性の場所的なばらつきは生じない、など
顕著な効果を有するものである。
Therefore, since the colored layer is only a dye layer, there is no absorption or reflection of light by the medium 1141 protective film or resist mask, and no reduction in transmitted light occurs. Furthermore, since there is no need for an intermediate protective film or resist mask that has poor heat resistance, a color filter with excellent heat resistance can be obtained. Furthermore, since the dye is formed by vapor deposition, even if the surface of the wafer on which it is vapor-deposited is uneven, the dye layer will be formed parallel to the surface, so there will be no local variation in spectral characteristics. It has remarkable effects such as .

また、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法は、ウェ
ハーが酸化、エツチング、デポジション、拡散などの工
程を経て撮像素子の機能を持った時点で引きつづいて行
うこともできる。
Further, the method for manufacturing a color solid-state image sensor according to the present invention can be continued after the wafer has undergone steps such as oxidation, etching, deposition, and diffusion and has the function of an image sensor.

これによって、ウェハーの製造とカラーフィルターの製
造とを連続的に行うことができる。
Thereby, manufacturing of wafers and manufacturing of color filters can be performed continuously.

以下図面により本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

まず本発明に用いるポジ型レジストを所定の溶媒に溶解
して適当な粘度の溶液にする。必要ならば界面活性剤等
の添加剤を加えてもよい。
First, the positive resist used in the present invention is dissolved in a predetermined solvent to form a solution with an appropriate viscosity. If necessary, additives such as surfactants may be added.

これを所望のウェハーにスピンナー等を用いて第1図に
示されるようにウニハルl上にレジスト膜2を塗布する
。乾燥後適当な温度条件下でプリベークする。
A resist film 2 is applied onto a desired wafer using a spinner or the like on the unihull l as shown in FIG. After drying, prebaking is performed under appropriate temperature conditions.

ついで電子線または遠紫外光で所定のパターン形状に露
光し現像することにより第2図に示されるようなレジス
トマスク3を形成する。必要に応じて、現像前にレジス
ト膜のひずみを緩和する目的での前処理、現像後、膜の
膨潤をおさえるためのリンス処理を行なう。また、レジ
ストマスクの形成後、全面に電子線又は遠紫外光を照射
する。
Next, a resist mask 3 as shown in FIG. 2 is formed by exposing to an electron beam or deep ultraviolet light in a predetermined pattern shape and developing. If necessary, pretreatment is performed for the purpose of alleviating strain on the resist film before development, and rinsing treatment is performed after development for the purpose of suppressing swelling of the resist film. Further, after forming the resist mask, the entire surface is irradiated with an electron beam or far ultraviolet light.

これはレジストの主鎖切断を行なうことによって、後の
レジストマスクの溶解除去を容易にするものであるが、
省くことも可能である。省いた場合には、その分だけ強
い溶解性の溶媒を使う必要がある。
This makes it easier to dissolve and remove the resist mask later by cutting the main chain of the resist.
It is also possible to omit it. If it is omitted, it is necessary to use a solvent with stronger solubility.

ついで第3図の如く、レジストマスク3の上に必要な分
光特性を有するフタロシアニン色素層4を蒸着により形
成する。色素層の厚さは所望の分光特性によって決めら
れるが通常1000〜10000λ程度である。
Next, as shown in FIG. 3, a phthalocyanine dye layer 4 having necessary spectral characteristics is formed on the resist mask 3 by vapor deposition. The thickness of the dye layer is determined depending on the desired spectral characteristics, but is usually about 1,000 to 10,000 λ.

ついで色素層下のレジストマスクを除去するために色素
を溶解させず、また分光特性をそこなわずにレジストマ
スクのみを溶解もしくは基板から剥離させる溶媒に浸漬
する。
Next, in order to remove the resist mask under the dye layer, the resist mask is immersed in a solvent that dissolves or peels only the resist mask from the substrate without dissolving the dye and without damaging the spectral characteristics.

レジストマスクの除去によって同時にその上にある色素
層が除去される訳であるが、これを補助するために、浸
漬時に超音波のエネルギーを加えることも有効である。
Removal of the resist mask simultaneously removes the dye layer thereon, and to assist in this removal, it is also effective to apply ultrasonic energy during immersion.

このようにして、第4図の如く第1の色要素5が形成さ
れる。さらに異なる色要素を同一ウェハー上に形成する
場合には、パターンに応じてレジストマスクの位14を
ずらしながら、上記の工程をくり返して行なえばよい。
In this way, the first color element 5 is formed as shown in FIG. If further different color elements are to be formed on the same wafer, the above steps may be repeated while shifting the resist mask position 14 according to the pattern.

色の種類の数だけこれらの工程をくり返すことKよって
、複数の色を有する漸色パターンを有するものが製造で
きる。
By repeating these steps as many times as there are different colors, a product having a gradual color pattern having a plurality of colors can be manufactured.

実施例I C0Dが10個形成されたウェハー上にスピンナー塗布
法により、ポリ1.1−ジメチルテトラフルオロプ四ピ
ルメタクリレート(R+ = R2= CHs 、 R
s= CFtCFtH)の8重f%MIBK(メチルイ
ソブチルアルコール)溶液を、7000人の膜厚に塗布
した。乾燥後、150〜200℃で30〜60分間のプ
リベークを行なった後、遠紫外光にて、モザイク形状の
マスク露光を行ない、IPA(イソプロピルアルコール
)70%、MI BK30%溶液に3分浸漬しレジスト
マスクを形成した。
Example I Poly 1,1-dimethyltetrafluoroptetrapyrumethacrylate (R+ = R2 = CHs, R
An 8-fold f% MIBK (methyl isobutyl alcohol) solution of s=CFtCFtH) was applied to a film thickness of 7000 people. After drying, prebaking at 150 to 200°C for 30 to 60 minutes, mask exposure in a mosaic shape with far ultraviolet light, and immersion in a 70% IPA (isopropyl alcohol) and 30% MI BK solution for 3 minutes. A resist mask was formed.

ついでレジストマスクの形成されたウェハー全面に遠紫
外光を照射し、レジストマスクを溶剤に可溶な状態とし
た。
Next, the entire surface of the wafer on which the resist mask was formed was irradiated with deep ultraviolet light to make the resist mask soluble in a solvent.

このウェハーを真空装置内にセットして排気し、真空度
10−6〜10’ torrであらかじめモリブデン製
昇華用ボートに入れておいた鉛フタロシアニン(東京化
成製)を加熱しウエノ・−上に3000人の厚さに蒸−
2W した。蒸着の終ったウェハーを真空装置から取り
出しIPA90q6MII3に10%溶液に2分間浸漬
しレジストマスクを溶解除去した。このとき色素層は何
ら侵されなかった。これらの工程によってモザイク状の
緑色単色フィルターが形成された。
This wafer was placed in a vacuum device and evacuated, and lead phthalocyanine (manufactured by Tokyo Kasei), which had been placed in a molybdenum sublimation boat in advance, was heated at a vacuum level of 10-6 to 10' torr and placed on top of the urethane. Steaming in the thickness of a person
I did 2W. The wafer after vapor deposition was taken out from the vacuum apparatus and immersed in a 10% solution of IPA90q6MII3 for 2 minutes to dissolve and remove the resist mask. At this time, the dye layer was not attacked at all. Through these steps, a mosaic-like green monochrome filter was formed.

なお、この同じ工程を市販のポジ型レジスト(商品名:
0DUR1013,東京応化工業製)を用いて試みたと
ころ、レジストを専用現像液(キシレン90チ)で除去
した際蒸着した色素が一部溶解してしまい、分光透過率
が全帯域で8〜15チ増加して所望の特性を有するフィ
ルター形成が困難であった。
Note that this same process is performed using a commercially available positive resist (product name:
0DUR1013, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo), when the resist was removed with a special developer (xylene 90%), some of the vapor-deposited dye was dissolved, and the spectral transmittance was 8 to 15% in the entire band. As a result, it has been difficult to form a filter with desired properties.

また、さらにポジ型レジスト(商品名: 0DUR−1
000,東京応化M)でも試みたが専用現像W<主成分
;酢酸イソアミル)で、分光透過率のピーク波長が5閣
程シフトすると共K、透過率も5慢程減少してしまい所
望特性のフィルター形成が困難であった。
In addition, a positive resist (product name: 0DUR-1
000, Tokyo Ohka M), but with special development W < main component: isoamyl acetate), the peak wavelength of the spectral transmittance shifted by about 5 degrees, and the transmittance also decreased by about 5 degrees, making it difficult to achieve the desired characteristics. Filter formation was difficult.

さらにポジ型レジスト(AZ1350  シプレーM)
を用いて試みた所、アンダーマスクを専用現像液(アル
カリ水溶液)で除去した際ウェハーのAl電極が、侵さ
れ、また蒸着した色素が一部溶M t、てしまい、満足
すべきカラー固体撮像素子の形成が困難であった。
Furthermore, positive resist (AZ1350 Shipley M)
However, when the undermask was removed with a special developer (alkaline aqueous solution), the Al electrode on the wafer was eroded, and some of the deposited dye was dissolved, resulting in unsatisfactory color solid-state imaging. It was difficult to form the element.

実施例2 ポリへキサフルオロブチルメタクリレート(R。Example 2 Polyhexafluorobutyl methacrylate (R.

= R2= H、Rs = CFt  CFHCFs 
)の8重量%MIBK溶液を用いて実施例1と同様な工
程で緑色モザイクフィルターを形成することができた。
= R2= H, Rs = CFt CFHCFs
) A green mosaic filter could be formed in the same process as in Example 1 using an 8% by weight MIBK solution.

このとき、色素層は侵されず、また分光特性の変化もお
こらなかった。なお、現像及びレジストマスク除去溶剤
としてIPAを用いた。
At this time, the dye layer was not attacked and no change in spectral characteristics occurred. Note that IPA was used as a developing and resist mask removal solvent.

実施例3〜7 以下のフタロシアニン化合物を用いて、実施例1及び2
と同様な方法でフィルターを作成した。従来のポジ型レ
ジストを使用した場合に比べてウェハーや分光特性が損
なわれることがなかった。
Examples 3 to 7 Examples 1 and 2 were prepared using the following phthalocyanine compounds.
I created a filter in a similar way. Compared to the case of using a conventional positive resist, the wafer and spectral characteristics were not impaired.

評価の基準 Oニレジストマスク溶解除去の前後で分光透過率がほと
んど変化しないもの Δニレジストマスク溶解除去の前後で分光透過率が2〜
3%程度変化するもの Xニレジストマスク溶解除去の前後で分光透過率が5%
以上変化するもの
Evaluation Criteria O Spectral transmittance hardly changes before and after dissolving and removing the resist mask Δ Spectral transmittance of 2 to 2 before and after dissolving and removing the resist mask
The spectral transmittance changes by about 3% before and after dissolving and removing the resist mask.
Things that change more than

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図、第3図および第4図は本発明によるカ
ラー固体撮像素子の製造工程を示し第1図はレジスト膜
製造工程、第2図はレジストマスク製造工程、第3図は
色素N製造工程および第4図は色要素製造工程の説明図
である。 第5図はウェハー上に形成された色要素の1形態を示す
説明図である。 1・・・固体撮像素子の形成されているウェハー2・・
・レジスト膜 3・・・レジストマスク 4・・・色材層 5・・・色要素
1, 2, 3, and 4 show the manufacturing process of a color solid-state image sensor according to the present invention. FIG. 1 shows the resist film manufacturing process, FIG. 2 shows the resist mask manufacturing process, and FIG. The dye N manufacturing process and FIG. 4 are explanatory diagrams of the color element manufacturing process. FIG. 5 is an explanatory diagram showing one form of color elements formed on a wafer. 1... Wafer 2 on which a solid-state image sensor is formed...
・Resist film 3...Resist mask 4...Color material layer 5...Color element

Claims (1)

【特許請求の範囲】 固体撮像素子が形成されているウェハー上に、下記構造
式で示される含フツ素メタクリレート重合単位を主体と
するポジ型レジストを用いてレジストマスクを形成する
工程、該レジストマスクが形成されたウェハー上にメタ
ル7リーフタロシアニンおよび金属フタロシアニンから
選ばれる色素を蒸着して色素層を形成する工程、および
レジストマスクをウェハーから除去することによって同
時にレジストマスク上の色素層をも選択的に除去する工
程を有することを特徴とするカラー固体撮像素子の製造
方法。 記 R2CR1″
[Claims] A step of forming a resist mask on a wafer on which a solid-state imaging device is formed using a positive resist mainly composed of fluorine-containing methacrylate polymerized units represented by the following structural formula, the resist mask A step of forming a dye layer by vapor depositing a dye selected from metal 7 leaf thalocyanine and metal phthalocyanine on the wafer on which the resist mask has been formed, and also selectively removing the dye layer on the resist mask at the same time by removing the resist mask from the wafer. 1. A method for manufacturing a color solid-state image sensor, comprising the step of removing the solid-state image sensor. Record R2CR1″
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