JPH02187701A

JPH02187701A - 固体撮像素子の製造方法

Info

Publication number: JPH02187701A
Application number: JP1008253A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Naito; 内藤　靖彦; Toshirou Kurusu; 久留巣　敏郎; Yukihide Keiji; 幸秀慶児
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-23

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】以丁の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野Ｂ１発明の概要Ｃ１背景技術［第２図］０９発明が解決しようとする問題点Ｅ１問題点を解決するためのｆ段１１作用Ｇ、実施例［第１図］８１発明の効果（Ａ、産業上の利用分野）本発明は固体撮像素子の製造方法、特に表面に形成した
ネガ型レジストを露光及び現像によりパターニングする
ことによりカラーフィルタを形成する固体撮像素子の製
造方法に関する。

（Ｂ、発明の概要）本発明は、上記の固体撮像素ｆの製造方法において、露光時間を短くしつつ下地との密着性を高め、パターニ
ング（パターンのシャープさ）を良くすることかできる
ようにするため、露光後現像前に熱処理を１１うものである。

（Ｃ，従来技術）し第２図］カラー固体撮像素子は表面にカラーフィルタを有してい
る。そして、カラーフィルタは第２図（Ａ）乃至（Ｄ）
に小ずような方法で形成される場合か多い。

（Ａ）先ず、同図（Ａ）に示すように固体撮像素−ｆ−
ａの表面１−にネガ型レジスト膜すを形成する。

オガ型しシス］・ＤＵｂはカセイン、ゼラチン等の天然
タンパク質に重クロム酸塩を混合したものである。

（Ｂ）次に、ネガ型レジスト膜すに対して露光処理を施
し、その後直ちに現像し、しかる後桟＃部分を例えばマ
センタ（Ｍｇ）に染色する。Ｃはマセンタ部分である３
、同図（Ｂ）はマセンタ部分形成後の状態を示す。

（Ｃ）次に、ネガ型レジスト膜すの形成、露光、現像し
てシアン（Ｃｙ）染色により同図（Ｄ）にボずようにシ
アン染色膜ｄを形成する。。

（Ｄ）次に、ネガ型レジストＨｒ２　ｂの形成、露光、
現像そ【７てイエロー（Ｙ１２）染色に′より同図（Ｄ
＞に示すようにイエロー染色膜ｅを形成する。尚、該イ
エロー染色膜ｅは一部においてシアン染色１１！２ｄと
市なるか、その重なった部分がクリーンフィルタ一部分
となる。

このように、カラーフィルタは　般にネガ型レジストを
ｔｇ材にし、それを露光、現像した後染色するという方
法を駆使して形成される。そして、カラーフィルタの母
材としてネガ型レジストを使用するのは、露光用光線（
紫外線）に対して感光性を有し、＋ｉＪ視光（４００〜
７００ｎｍの波長の光）に対して高い透明性を有し■一
つ染色がｄ１能であるからであり、ポジ型レジストは感
光性を４ｆするも→視光に対する透明性が悪く１１一つ
染色か困難乃至不可能であるのて使用されない。

（Ｄ　発明が解決しようとする問題点）ところで、露光
をＧ線ステッパ（Ｇ線により露光する逐次移動式縮小露
光装置）を用いて行うと露光時間が１シミ１ット当り１
秒弱（例えば８００ｍ５ｅｃ）程度にもなってしまう。

こわはポジレジスト膜に対する露光時間の約２〜３倍に
なり、スループットを悪ぐする要因となる。というのは
、一般にｇ線ステッパでカラーフィルタのバターニング
のための露光を行う場合、１シヨツトで２〜４チップ分
しか露光することができないので仮に１シヨツトで４チ
ツプ露光ＯＩ能であるとしても例えば２６０チツプある
ウェハに対しては６５シミレツト必要である。そして、
香道２５枚のウェハで１０ツトが構成さオｌるので、１
０ツト・当り１６２５シ１ツト必要となる１、そして、
ポジ型しシス［・の場合１ショント当り４００ｍ５ｅｃ
Ｉｆ１度で済むのに対してネガ型レジストの場合上述の
ように８００ｍ５ｅｃ程度かかるので、結局１０ット当
り１０分間程度露光時間が長くなることになる。尤ち、
カラーフィルタをつくる場合はＩり材としてネガ型レジ
ストを用いざるを得ないのて、従来においてはこのこと
は１１受せざるを得ないことであるとしていた。

また、ネガ型レジストにはＦ地との密７ｊＶＬか悪いと
いう聞届もあり、また、パターンキレ（マスクパターン
どおりにバターニングされることによるパターンのシャ
ープさ）も充分ではなかった。

そこで、本発明者はこの問題を解決すぺ〈研究を重ねた
ところ、パターン熟成をすれば露光エネルギーを少なく
することかできることを思いつき、更に−・般に１時間
というように時間のかがるパターン熟成を短時間で行う
ことができるノＪ−法を模索し、従来ネガ型レジストに
対してはタブ−とされた露光後現像前におけるヘーキン
グを叫能にすることに挑戦しその結果本発明を為すに１
゛、っなのである。

しかして、本発明は露光に要する時間を短くしつつ下地
との密着性を高め、［１つパターンキレを良くすること
を目的とする。

（Ｅ、問題点を解決するための手段）本発明固体撮像素子の製造方法はＬ記問題点を解決する
ため、露光後現像前に例えば８０〜１００℃程度の熱処
理（ベーキング）を行うことを特徴とする。

（Ｆ、作用）例えば８０〜１００℃というような適度な温度であれば
ネガ型レジストに対しても露光後現像前に熱処理しても
非露光部分の熱重合は進行しない。しかし、それによれ
ば露光部分の重合は進行するのでネガ型レジストを１時
間程度放置することによって為すことができるパターン
熟成を例えば１分れ１度の短かい時間で実現することが
できる。従って、本発明固体撮像素Ｙの製造方法によれ
ば、その露光後現像前の熱処理を行うので露光エネルギ
ーを少なくて済むようにすることができ、露光時間を短
縮することができる。また、熱処理によりネガ型レジス
トの下地との密着性を高め、また、パターンギレを良く
することができる。

（Ｇ、実施例）［第１図］以下１本発明固体撮像素了−の製造方法を図示実施例に
従って詳細に説明する。

第１図は本発明の実施に用いるパターニング装置の一例
を示す模式的平面図である。１は固体撮像素ｆが多数形
成された半導体ウニ八表面にネガ型レジストを塗ｌｔＩ
するコーディング部分、２はホットプレートからなるプ
リベーク部分で、ネガ型レジストが塗布されたウェハ３
はこのブリヘーク部２において例えば８０℃程度の温度
でプリベークされる。４はｇ線ステッパで、プリベータ
を終了したウェハに対して露光処理を施す。このステッ
パ４でのネガ型レジストに対する露光時間は４００ｍ５
ｅｃ　（０，４秒）程度にする。この露光時間はネガ型
レジストに対する露光時間として普通必要とされる時間
の約半分である。従って、重合反応の進行度合はこの段
階では充分ではないといえる。５はステッパー４で露光
を終えたウェハに対して６０〜１００℃程度（特に８０
℃が好適である。）の温度で１分間程度熱処理するベー
ク部である。このようなベータ部５ぽネガ型レジストに
対するバターニング装置には従来設けられていなかった
。というのは、前述のとおりネガ型レジストの場合露光
後現像前にベーキングすることは非露光部分にも熱重合
が生じ、全面露光と同じような状態あるいはそれに近い
状態になる虞れをもたらすからである。しかし、本発明
においては温度を適宜にすることによりその虞れをなく
すことができるという発見に基づいてネガ型レジストに
対して敢えて露光後現像前に熱処理することとしたので
ネガ型レジスト用パターニング装置内にベーク部５を設
けることとしたのである。

そして、このベーク部５での熱処理によって感光部分で
の重合反応を再度進行させることができる。即ち、露光
後１時間程度放置することによって生じるところのパタ
ーン熟成効果がこのベータ部５での熱処理によって得る
ことができ、露光時間を短くしたことによる重合反応の
不充分さをここで補なうことができる。また、ネガ型レ
ジストの下地との密着性、パターンギレも同士する。

６は現像部であり、」二記ベーク部５において６０〜１
００℃、１分間程度の熱処理を終えたウェハ３に対する
現像かここで行われる。７はポストベーク部であり、現
像を終えたつ１ハ３に対して１５０“Ｃ程度の温度でポ
ストベークする。このポストベーク部７でポストベーク
を終えたウェハ３はバターニング装置から排出される。

本固体撮像素子の製造方法においＣは、ネガ型レジスト
のバターニングのための露光と現像との間に熱処理を行
うことにより露光時間を半分あるいはそれ以下にしても
バターニングを支障なく行うことができるが、熱処理の
温度を６０℃以下にするとベーキング効果は不充分であ
る。また、熱処理の温度を１００℃以上にするとネガ型
レジストの感光部分以外のところにおいても重合反応が
進行してしまい現像不能になる虞れがある。従って、６
０〜１００℃で熱処理することが好ましいといえるので
あるが、特に、８０℃が最も好ましい。そして、この熱
処理により露光時間が短くて済むようにすることができ
、また、レジストのトー地との密着性を旨めることかで
き、パターンキレを良くすることができるだけでなく、
現像乾燥ムラの発４をｆ防することもできる。

（Ｈ，発明の効果）以１に述へたように、本発明固体撮像素Ｙ−の製造方法
は、表面に形成したネガ型レジストを露光及び現像によ
りパターニングするごとによりカラーフィルタを形成す
る固体撮像素ｒの製造方法において、上記ネガ型レジス
トに対する露光後に熱処理をし、その後現像を行うこと
を特徴とするものである。

従って、本発明固体撮像素子の製造方法によれば、例え
ば８０〜１００℃というような適度な温度であればネガ
型レジストに対しても露光後現像前に熱処理しても非露
光部分の熱重合は進行しないか露光部分の重合は進行す
るのでネガ型レジストを１時間程度放置することによっ
て為すことができるパターン熟成を例えば１程度度の短
かい時間で実現することができる。従って、露光エネル
ギーを少なくて済むようにすることかでき、延いては露
光時間を短縮することかできる。また、熱処理によりネ
ガ型レジストの下地との密着性を高め、また、パターン
キレを良くすることがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明固体撮像素子の製造方法の実施に用いる
バターニング装置の一例を示す模式的中゛面図、第２図
（Ａ）乃ヤ（Ｄ）は背景技術を−［程順に示す断面図で
ある。出　願　人　　ソニー株式会社代理人弁理十　　　尾　　川　　〜　　昭！　１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に形成したネガ型レジストを露光及び現像に
よりパターニングするごとによりカラーフィルタを形成
する固体撮像素子の製造方法において、上記ネガ型レジストに対する露光後に熱処理をし、その後現像を行うことを特徴とする固体撮像素子の製造方法
（２）熱処理の温度が６０〜１００℃であることを特徴
とする請求項（１）記載の固体撮像素子の製造方法。