JPS62161102A - 色分解フイルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体撮像素子に直付される色分解フィルタ
に関し、特にマスク染色法により製造されるものに関す
るものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭５５−１９８８４号公報に示され
たマスク染色法による色分解フィルタの製造方法を示し
、図中も、■はシリコン基板、２は５ｉ０２−絶縁膜、
３は多結晶Ｓｉ電極、４はＡＩ電極、５は受光部である
。

次に第２図を用いてこの従来方法について説明する。ま
ず、シリコンプロセスの完了したウェハ（同図（ａ）参
照）に染色性の水溶性感光膜６．をスピンコーティング
しく同図（ｂ）参照）、写真製版技術を用いて受光部５
の全部に不連続なパターン７を形成する（同図（Ｃ）参
照）、次に防染性の樹脂を全面に塗布し、着色すべきパ
ターン部だけを写真製版により取り除き、防染用のマス
ク９を形成する。

そして露出したパターン部を染色法により着色すること
により第１フィルタ層８を形成することができる（同図
ｆｄ）参照）。次にこの防染用のマスク９を有機溶媒や
剥離液等で除去した後、再度防染性マスクを形成して別
のパターン部を同様に着色し第２フィルタ層１０を形成
する（同図（８１参照）。

最後にこの防染用樹脂膜を除去して透明なレジストを塗
布し、これらのフィルタ層を保護するための保護膜１２
を形成し写真製版によりポンディングパッドやスクライ
ブライン等を除去することにより、色分解フィルタが形
成される（同図Ｉｆ）参照）。

ここで例えば、第１フィルタ層８をシアン色（（以ｔｋ
ｃｙと記す）第２フイルタｊ５ｆｌＯをイエロー色（以
後Ｙｅと記す）とすれば、未染色層は金色透過フィルタ
層１）　（以後Ｗと記す）であるから、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｗ
の３色からなる補色型フィルタを形成することができる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来法により形成された色分解フィルタで
は、染料の種類によってモル吸光係数が異なるため、所
望の吸光度を得るように染色をすると染色後のパターン
の膜厚は染色前とはそれぞれ異なったものとなる。その
ため各フィルタ間では凹凸形状となり、光の廻り込み等
を生じ各フィルタの分光出力が変化してしまう（以後こ
の効果をレンズ効果と呼ぶ）。このレンズ効果は、フィ
ルタの分光特性を決定する要因の一つとなり、染料選択
や染色工程をより複雑なものにする等の問題点があった
。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、固体撮像素子の色再現性を染料と染色条件
により一義的に決定することができる色分解フィルタを
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る色分解フィルタは、染色後の膨潤度の低
い順にフィルタとなるべき被染色層を染色し、かつ所要
のフィルタ層上に膨潤度を考慮した透明な平坦化層を形
成するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、平坦化層は、染色後の膨潤を考慮
した膜厚にて形成されているから、各受光部上の色分解
フィルタ間の膜厚差をなくし、隣接フィルタ間のレンズ
効果をなくす。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例による色分解フィルタを示し
、図において、第２図と同一符号は同一のものを示す。

２１ａ、２１ｂは透明な平坦化層であり、平坦化層２１
ａは第１フィルタ層８を平坦化層２１ｂは第２フィルタ
層１０を選択的に染色するための防染用マスクとして使
用された防染性の透明ネガレジストであり、これを平坦
化層としても使用するようにしたものである。

以下、第１図は用いて本実施例による色分解フィルタの
製造工程を説明する。

先ず第１図（ａ）に示された被染色パターン形成工程に
おいて、従来例と同様にして不連続なパターン７を形成
する０次に防染性の透明ネガレジストを用いて平坦化層
２１ａを形成する。染色後筒１フィルタ層８と未着色フ
ィルタ層１）の上部が揃うように膜厚を予めコントロー
ルし、第１フイルタＮ８と第２フイルタ［１０の部分を
写真製版により除去する（第１図（ｂｌ参照）。そして
、従来例同様防染用マスク９を形成し、第１フイルタ眉
８のみを選択染色する（第１図（Ｃ）参照）。

次に防染用マスク９を剥離し染色した後第２フィルタ層
１０と第１フィルタ層８及び未着色フィルタ層１）の最
上部が揃うように平坦化膜２１ｂを形成する。平坦化膜
２１ｂは、選択染色のための防染用マスクも兼ね、最終
染色工程では防染用のための防染用マスクは要らないも
のである（第１図Ｆｄｌ参照）。最後に従来例同様保護
膜１２を形成することにより、凹凸のない色分解フィル
タが完成する（第１図（ｅ）参照）。

次に、Ｗ、Ｙｅ、Ｃｙからなる補色型フィルタの製造に
本発明を通用した場合について説明する。

まず、染色後の膨潤率を求めるが、これは初期膜厚と所
望分光特性を得た、染色後の膜厚を測定することにより
求めることができる。例えば、Ｙｅの膨潤率を１．６倍
、ｃｙの膨潤率を１．１倍とし、被染色パターンの膜厚
を１．０　μｍとすると、それぞれ染色後の等測的な膜
厚は、Ｗｌ、０μｍ　％　Ｙ　ｅｌ、６μｍ、Ｃｙｌ、
１　μｍとなる。従って第１フィルタ層８はｃｙ、第２
フィルタ層１０はＹｅにずればよい。ここで、ｃｙの染
色後の膜厚とＷの膜厚の差は０．１　μｍしかなく、こ
の差はないものとみて良い。従ってこの場合は、Ｙｅｌ
、６μｍとＣｙｌ、１μｍについてのみに本実施例のプ
ロセスを適用し、ｃｙ染色の際は平坦化層を用いず、従
未法通り防染用マスク９のみを用いれば良い。そしてＹ
ｅ染色の際は、１．６−１．１　＝０．５　　（、ｕｍ
　）の透明ネガレジスト２１ｂを形成して染色し、最後
に保護膜で覆うことによりＷ、Ｙｅ、Ｃｙの凹凸のない
、色分解フィルタが形成される。

このように、本実施例では所要のフィルタ層上に平坦化
層が設けられているので、フィルタ層間の段差によるレ
ンズ効果がなくなり、またフィルタ層染色の際のマスク
を残してこれを平坦化層として用いるようにしたので、
工程増を招くことなく、色再現性を一義的に決定できる
ものが得られる。

なお、上記実施例では、考慮しなければならない染色後
の膜厚差が１つあるいは２つの場合についてのみ示した
が、考慮しなければならない膜厚差が多数有る場合には
第１図ｆｃ）、　（ｄｌの工程を繰り返し用いても良い
。

また、上記実施例では、固体撮像素子に直付けで設けた
色分解フィルタについて説明したが、撮像管や液晶ディ
スプレイ等に用いる貼合せ形のカラーフィルタであって
も良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、膨潤度の異なるフィ
ルタ間の膜厚差を平坦化層を設けてなくするようにした
ので、凹凸のない色分解フィルタを形成でき、分光特性
決定の一要因であったレンズ効果を無視して設計ができ
るようになり、同時に精度の高い安定した色分解フィル
タを形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例による色分解フィルタの製
造工程を示すプロセスフロー図、第２図は従来の色分解
フィルタの製造方法を示す工程図である。 図において、７は染着性感光樹脂膜（被染色パターン）
、８．１０は第１．第２フィルタ層、９は防染樹脂膜、
１）は未着色フィルタ層、２１ａ。 ２１ｂは平坦化層である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子に直付される色分解フィルタであっ
   て、 撮像素子の受光部全面に被染色パターンを形成し、該被
   染色パターンを所望の色に染色して、それぞれの色分解
   フィルタ層を形成し、所要のフィルタ層上に透明な平坦
   化層を設けたことを特徴とする色分解フィルタ。
2. （２）上記被染色パターンは、防染性の透明ネガレジス
   トからなるマスクにより選択的に染色されるものであり
   、上記平坦化層は所要のフィルタ層上に残された上記透
   明ネガレジストであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の色分解フィルタ。
3. （３）上記被染色パターンは、膨潤率の低い順に染色さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の色分解フィルタ。
4. （４）上記平坦化層は、染色後の被染色パターンの膜厚
   差と同じ厚さを有するものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の色分
   解フィルタ。