JPS6130241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は色分離フイルターを内蔵した固体カラ
ーカメラに用いる色分離フイルターの製造方法に
関する。

固体撮像素子には、フレーム転送方式CCD、
インターライン転送方式CCD、MOS、BBD、
CID、PCD等各種あり、開発が進められている。
カラー固体撮像装置をつくるには、カラー信号を
得るため色分離が必要である。色分離を行なうた
めには、固体撮像素子を３ケ用い、プリズム方式
あるいはミラー方式により色分離する三板方式及
びプリズム方式あるいはミラー方式で輝度信号と
クロマ信号を分ける二板方式があるが、色分離フ
イルターは単板方式と二板方式に必要とされる。

固体撮像素子の各画素に対応してモザイク状あ
るいはストライプ状の色分離フイルター層をもつ
色分離フイルターを配置させる方法としては、前
もつてガラス等の透明支持体上に固体撮像素子の
各画素に対応するように色分離フイルター層を形
成した色分離フイルターをリレーレンズを介して
固体撮像素子上に結像する方法（リレーレンズ
法）、色分離フイルターを接着剤により固体撮像
素子表面に貼合せる方法（貼合せ法）及び固体撮
像素子上に色分離フイルターを直接加工して配置
する方法（直接法）がある。本発明は、上記貼合
せ法に用いる色分離フイルターの製造方法に関す
る。

固体撮像素子上に色分離フイルターを貼合せて
一体化するカラー固体撮像素子板の製造方法の一
例を第１図により説明する。まず、チツプ化した
表面部に受光部２をもつた固体撮像素子１とこの
固体撮像素子の各画素に対応するように透明基板
３上にモザイク状あるいはストライプ状に色分離
フイルター層４を形成した色分離フイルター５を
接着剤層６により、画素と色分離フイルター層４
を正確に位置合せを行ない、固体撮像素子１と色
分離フイルター５を貼合せて一体化し、カラー固
体撮像素子板を作製する。第１図において、各画
素等を模式的に描いたが、一般的には画素数は６
万〜40万個ある。

第１図に示したように、固体撮像素子１は上記
画素の集合した受光部２とリードを取り出すため
のボンデイングパツド７があるが、色分離フイル
ター層４をもつた色分離フイルター５を貼合せる
場合、ボンデイングパツド７が色分離フイルター
５の一部におおわれてはならない。すなわち、色
分離フイルター５の透明支持板３のサイズはボン
デイングパツド部７にはみださないように精度良
く、前もつて切断しておく必要がある。このよう
に貼合せ後において、ボンデイングパツド部７を
露出させておく必要があるため、色分離フイルタ
ー５を固体撮像素子１ケ分に切断した後貼合せる
必要がある。

第１図は固体撮像素子に色分離フイルターを貼
合せた形態を示したが、固体撮像素子を所定のリ
ードフレームにダイボンデイング、ワイヤーボン
デイングし、パッケージングした固体撮像素子に
色分離フイルターを貼合せる場合も同じである。

また、色分離フイルター５は、第２図に示すよ
うに、３インチあるいは４インチ・サイズの丸あ
るいは角のガラス等からなる透明支持板８上に多
数個規則的に配列してそれらの間にCr蒸着模な
どからなる切断マーク９を設けて色分離フイルタ
ー基板を製造することができるが、この多数個配
列した色分離フイルター５を切断マーク９にした
がつて所定のサイズに高精度で切断する必要があ
る。

このような方法において問題となるのは、複雑
な半導体集積回路と接着構成するため、フイルタ
ー基板の切断加工精度、よごれなどである。ま
た、フイルター基板切断加工の際における基板の
クラツク、ヒビおよびフイルター材料の剥離、欠
陥、キズなども大きな問題となる。

従来、固体カラー撮像装置用色分離フイルター
の切断加工は、加工台の上に色分離フイルター
を、形成した、たとえばガラスなどで作られた色
分離フイルター基板を固着剤で固定した状態で任
意の寸法に上部からガラス切りあるいは切断機な
どによつて切断加工したものである。この方法
は、色分離フイルターがむきだしのため、切断加
工中にキズをつけたり、作業中にゴムなどが付着
し、歩留低下の大きな原因となつていた。また、
加工後のフイルタ基板の保存においても、フイル
ター面がむきだしになつているため取扱いがむず
かしい。

本発明は、以上のような欠点をなくし、透明支
持板上に多数個の色分離フイルター部を配列、形
成した色分離フイルター基板から色分離フイルタ
ーを切り出す場合に、色分離フイルター面をきず
つけることなく、また基板に切断によるクラツク
などのきずの発生が少なく、加工歩留りの高い色
分離フイルターの切断加工による製造方法を提供
するものである。

色分離フイルターには無機材料によるダイクロ
イツクフイルターと、有機材料による有機フイル
ターとがあるが、色分離フイルターはコスト、精
度等の点から有機フイルターが広く用いられてい
る。しかし、有機フイルターはきずがつきやすい
ため、とくに本発明による切断法が有用となる。

つぎに、本発明による色分離フイルターの製造
方法を第３図により説明する。

図ａに示すように、0.5mm板厚の硬質ガラス板
（たとえば、コーニング社製パイレツクスガラス
等）からなる透明支持体８上にCr、Al等の蒸着
膜により所定のパターンの切断用マーク９を形成
した後、切断用マーク９に囲まれた支持体８の表
面領域内に、染色媒体を塗布、製版し、着色する
工程をくり返す公知の方法により色分離フイルタ
ー層６を形成し、さらに色分離フイルター層４を
含む支持体８の全面上に透明有機樹脂からなる保
護膜１０を形成し、色分離フイルター基板１１を
作製する。この状態で色分離フイルター層４の欠
陥検査を行ない、不良チツプにはマークを入れて
もよい。

つぎに、図ｂに示すように、支持体８の色分離
フイイルター層４側の全面上に樹脂フイルム１２
を気泡が入らないように貼り合せる。実際には、
塩化ビニル粘着フイルム、たとえばSPV−224テ
ープ（日東電工社製）を室温で貼り合せた後、密
着性を良くするために、70℃で約３分間加熱し、
基板サイズに樹脂フイルムを切断する。

さらに、図ｃに示すように、色分離フイルター
基板１１の裏面に樹脂フイルム１３をｂの工程と
同様に貼り合せる。この下面に貼り合せる樹脂フ
イルムは、ｂ工程と同様なSPV−224テープを用
いてもよいが、TR−20テープ（ツカサ商会製塩
化ビニルテープ）でもよい。この下面の樹脂フイ
ルム１３は色分離フイルター基板１１のサイズよ
りも大きくし、その周辺を図示のように固定リン
グ１４を用いて固定する。

つぎに、固定リング１４に固定した色分離フイ
ルター基板１１をその下面の樹脂フイルム１３を
下にしてその色分離フイルター部４がダイシング
ソーの真空チヤツク台１５上にくるようにセツト
して真空チヤツクし、基板１１上に形成した切断
用マーク９の幅に対応した厚さの切断用樹脂ブレ
ードを用いて、正確に位置合せした上、上、下面
に樹脂フイルム１２，１３をもつた色分離フイル
ター基板１１を切断用マーク９に沿つて、図ｃに
示すように、少なくとも下面樹脂フイルム１３の
表面に達する切溝１６を入れる。この場合、切断
用マーク９の幅を100μｍとしたときは、樹脂ブ
レードの厚みを90μｍ程度とし、切断スピードを
１〜５mm/sec程度とした。また、樹脂ブレードと
しては、G1A850SD400R13B50（デイスコ社製）
を用いた。このようにして切断した色分離フイル
ター基板１１の上面及び下面の樹脂フイルム１２
及び１３を取り除けば、複数個の固体撮像素子用
色分離フイルター１７が得られる。

なお、図ｄに示したような状態では、個々の色
分離フイルター１７同志の間隔ｔは切断用樹脂ブ
レードの厚みで約100μｍ程度のため、切断後の
取り扱い中にフイルター・チツプがこすれあうこ
とがあり、透明支持体にカケ（チツピング）が生
じるおそれがある。

そこで、第３図ｄの状態とした切断色分離フイ
ルター１７同志の間隔を下面樹脂フイルム１３を
引き伸ばすことによつて拡げることにより、上記
の問題点を改善することができる。具体的には、
例えば、第４図ａに示すように、周囲に樹脂フイ
ルム固定治具１８を設けたチヤツク台１５′上に
第３図ｃに示した固定リング１４に固定した色分
離フイルター基板１１を下部樹脂フイルム１３を
下にして固定し、切断用マーク９に沿つて第３図
ｄと同様に下部樹脂フイルム１３の表面部まで切
溝１６を入れた後、第４図ｂに示すように、固定
リング１４を台１９に固定し、チヤツク台１５を
65℃程度に加熱して３分間程度保持してから、チ
ヤツク台１５′を樹脂フイルム固定治具１８と共
に押し上げ、下部樹脂フイルム１３を延伸、拡張
させ、拡張された下部樹脂フイルム１３をゴムま
たはバネなどの弾性リング２０により樹脂フイル
ム固定治具１８の凹部に固定する。このようにす
れば、色分離フイルター１７同志の間隔を拡げる
ことができ、切断後の色分離フイルター１７の取
り扱い中に生じるカケを防止できるだけでなく、
容易に個々の色分離フイルターとして取り出すこ
ともできる。また、個々の色分離フイルターは表
面を樹脂フイルムによつて保護されているため、
色分離フイルター層部に生じるキズやよごれも防
止することができる。さらに、第４図ｂの状態
で、上面の樹脂フイルムを除去し、必要に応じて
この状態で洗浄することもできる。

以上のようにして得られた色分離フイルター
は、カケ（チツピング）を30μｍ以下にできると
共にその大きさを8.200mm（Ｘ方向と呼ぶ）×
7.530mm（Ｙ方向と呼ぶ）角としたときの寸法精
度の測定結果は第５図に示したとおりであり、寸
法精度を±20μｍ以下にできることがわかる。

以上においては、色分離フイルター基板に設け
たCr膜等からなる切断用マークが、個々の色分
離フイルターを切り出すときに同時に除去される
場合について説明したが、Cr、Al等の遮光性の
ある膜を色分離フイルター基板上に形成した色分
離フイルター層の周囲を取り囲むように幅広の層
として形成し、この層の中央から切断し、切断し
て得られる個々の色分離フイルターの色分離フイ
ルター層の周囲に遮光層として残してもよい。

以上説明したところから明らかなように本発明
によれば、加工歩留りよく、一度に多数個の固体
撮像素子用分離フイルターを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固体撮像素子用色分離フイルタ
ーの概略説明図、第２図は一度に多数個の色分離
フイルターを製造する場合の概略説明図、第３図
及び第４図は本発明による固体撮像素子用色分離
フイルターの製造工程の概略説明図、第５図は本
発明により製造した色分離フイルターの寸法精度
を示す図である。 図において、４……色分離フイルター層、８…
…透明支持体、９……切断用マーク、１０……保
護膜、１１……色分離フイルター基板、１２……
上面樹脂フイルム、１３……下面樹脂フイルム、
１４……固定リング、１５……真空チヤツク、１
５′……チヤツク台、１６……切溝、１７……色
分離フイルター、１８……樹脂フイルム固定治
具、１９……台、２０……弾性リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定形状の透明支持体上に所定数、所定形状
   の色分離フイルター層部を所定間隔で配列して設
   けた色分離フイルター基板の上面及び下面に樹脂
   フイルムを貼着した後、前記色分離フイルター層
   部間の中央に前記上面樹脂フイルム表面から少な
   くとも前記下面樹脂フイルム表面に一部くい込ん
   だ所定幅の切溝を入れ、しかる後前記下面樹脂フ
   イルムを延伸、拡張することを特徴とする色分離
   フイルターの製造方法。