JPS6210419B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、凹凸のある基板上にパターンを形成
する方法に関する。とくに表面に凹凸のある固体
撮影素子上に直接カラーフイルターを形成するパ
ターン形成方法に関する。

従来のパターン形成方法、例えばカラーフイル
ターの製造方法は、ガラス基板などの平坦な基板
上に、感光性材料を塗布してのち、所定のパター
ンのマスクを介して露光し、現象処理を行なつて
パターンを形成し、これを染料を用いて染色して
着色パターンを得ていた。しかし、基板表面が平
坦でなく凹凸などの段部を有していると、露光の
際基板面に対して垂直に入射してきた紫外線は上
記段部の傾斜部で乱反射を起し、基板面に平行に
進み紫外線を遮光すべきパターンの内側にまで回
り込んでパターンの形状を正確に形成しない。す
なわち露光マスクの透明なガラス部分を透過して
きた紫外線は、上記マスクの下にある基板の斜面
で反射し、上記マスクの遮光部の下の感光性樹脂
に回り込むため、感光性樹脂を所定のパターンに
形成することができなくなる。それ故、固体撮像
素子などの上に直接カラーフイルターを微細なパ
ターンで製造することは出来なかつた。

この問題を解決するために、吸光性材料を含む
感光性樹脂を用いることが提案されている。この
方法によれば段部の傾斜部で反射し感光性樹脂内
を通過する光は、吸光性材料によつて吸収され急
激に減衰し、遮光部の下の感光性樹脂を感光させ
ることが少なくなり、実質的に露光マスクに相当
したパターンが得られる。

しかしこの方法は、感光性樹脂中に吸光性材料
が含有されているため、その感光性樹脂の感度を
低下させるということが明らかになつた。

本発明の目的は、凹凸のある基板上に正確に所
定のパターンを高感度で形成する方法を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、高解像度、高感度のパタ
ーン形成方法を提供することにある。

本発明のパターン形成方法は、加熱により散逸
する吸光性材料を含む第１の層を基板上に形成す
る工程と、該第１の層の上に感光性組成物よりな
る第２の層を形成する工程と、該第２の層に所定
のパターンの光を照射する工程と、好ましくは上
記第２の層の可溶部分を現像によつて除去する工
程ののちに、加熱により上記吸光性材料を第１の
層から除去する工程を含むことを特徴とする。

すなわち本発明の方法は、第１の層に含有され
ている吸光性材料が光を吸収若しくは弱めること
により基板の段部の傾斜部で反射する光の影響を
防ぎ、所定のパターンを正確に形成することがで
き、一方感光性組成物の感度低下を防ぐことがで
きる。

第１の層の形成は、ガラス、金属、プラスチツ
クなどの板又は固体撮影素子、半導体素子などの
上に直接形成することも、これらの基板上にすで
にポリマー層、フイルター層などが形成されてお
り、これらの上に第１の層を形成することも共に
可能である。

第１の層は、高分子化合物に吸光性材料を混合
して用いることが好ましい。高分子化合物として
は、吸光性材料を散逸させるための加熱温度に耐
えるものであればよい。また上記高分子化合物を
第１の層としたときこの層が第２の層を形成する
感光性組成物の溶媒に溶解しないものが好まし
い。例えば、感光性組成物として水溶性のものを
用いるときは非水溶性の高分子化合物を用いれば
よい。この場合水溶性の高分子化合物であつても
吸光性材料が散逸しない程度の加熱あるいは露光
などにより硬化させて非水溶性としてもよい。さ
らにまたこの第１の層は、第２の層の現像液に溶
解しないものがましい。後に詳述するように本発
明は固体撮像素子のフイルターの製造に用いられ
るが、上記のような特性をもつものは、そのまま
各色のフイルター間の中間層とし得るためであ
る。

加熱により散逸する吸光性材料としては、油溶
性染料と称される一群の染料、色素が用いられ
る。これらの材料は、例えば、スーダン、スー
ダン、スーダン、スーダン、オイルイエロ
ーSSスペシヤル、バターイエロー、オイルイエ
ローAB、オイルイエローOB、イーストマンポリ
エステルブルー4RL（イーストマン・コダツク
社、商品名）、イーストマンレツド901（同）、イ
ーストマンイエローＲ−GFD（同）、イーストマ
ンブルーGBN（同）などである。

吸光性材料は、入射する光を減少させるに十分
な量以上高分子化合物に加えることが必要であ
り、また塗膜とするためには高分子化合物に対し
約60％以下であることが好ましい。

感光性組成物としてはネガ型のものも、ポジ型
のものも公知の組成物が広く用いられる。しかし
ながら露光後の層が、第１の層からの吸光性材料
の熱散逸を妨げないものであることが必要であ
る。このような組成物として好ましいものはポリ
ビニルアルコール・重クロム酸塩の組成物であ
る。

第１の層からの吸光性材料の加熱による散逸
は、第２の層に露光して後、現像前であつても行
なうことができる。しかし、現像後行なう方がよ
り散逸しやすいので好ましい。

加熱の温度は、吸光性材料が散逸し得る温度以
上であり、第１及び第２の層が劣化する温度未満
であることが必要である。実用上好ましくは、80
〜220℃の範囲であり、より好ましくは、180〜
200℃の範囲である。

以下、本発明の一実施例としてカラー用固体撮
像素子フイルターの製造を図面を用いて説明す
る。

第１図〜第５図に素子の断面図を示す。まず第
１図に示すように凹凸を有する固体撮像素子１の
上にポリグリシジルメタクリレート（以下PGMA
と略す）とオイルイエローSS（PGMAに対し10
重量％）とを溶媒に溶かした溶液を塗布、乾燥し
層２とする。つぎに第２図に示すように水溶性感
光性組成物であるポリビニルアルコール・重クロ
ム酸アンモニウムの水溶液を層２の上に塗布、乾
燥して層３とし、これに、フイルターの第１色目
に相当する部分にマスク５を介して紫外線４を照
射する。温水で現像し、未露光部分を除去し、つ
いで200℃に約５分加熱し、オイルイエローSSを
散逸させ層２から除去する。所定の分光特性を有
する染料を用い、従来と同様の方法によつて硬化
した部分を染色し、第１色目の色フイルター６を
作成し、この上に混色防止のために第３図に示す
ように中間層７を被覆する。この際、この中間層
７に吸光性材料を含有させれば前記の層２と同様
の作用を兼ねることができる。すなわち、前記と
同様にPGMAとオイルイエローSSの溶液を用い
て層７形成し、この上に前記と同様に感光性組成
物の層を形成し、同様の処理を行なつて、第４図
に示すように第２色目の色フイルター８を高精度
で形成する。

このフイルターの上の中間層９を同様に吸光性
材料を含む層で形成し、以下同様の処理を行うこ
とにより、第５図に示すように第３色目の色フイ
ルター１０を高精度で形成する。層１１は保護層
である。

なお、固体撮像素子の上にカラーフイルターを
形成する際に、その間に平坦化層を設けることが
すでに提案されており、色フイルターの加工の際
などにおいて素子の汚染防止がなされること、な
どの効果があることが知られているが、本発明に
おける第１図の層２は、そのような平坦化層の効
果を兼ねることができる。

さらにまた、本発明者らの一部のものは、固体
撮像素子のカラーフイルター製造に際し、中間
層、保護層などを感光性又は放射線感応性組成物
により製造し、その特性を利用してボンデイング
部の穴あけを行なうことを出願している。このよ
うな製造方法において本発明を用いるならば感度
低下を併なうことなく穴あけを行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図
は、本発明を説明するための素子の断面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱により散逸する吸光性材料を含む第１の
   層を基板上に形成する工程と、該第１の層の上に
   感光性組成物よりなる第２の層を形成する工程
   と、該第２の層に所定のパターンの光を照射する
   工程と、加熱により上記吸光性材料を第１の層か
   ら除去する工程を含むことを特徴とするパターン
   形成方法。 ２ 第２の層に所定のパターンの光を照射する工
   程ののちに、現象により第２の層の可溶部分を除
   去する工程を含む特許請求の範囲第１項記載のパ
   ターン形成方法。