JPH04128703A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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- JPH04128703A JPH04128703A JP2249238A JP24923890A JPH04128703A JP H04128703 A JPH04128703 A JP H04128703A JP 2249238 A JP2249238 A JP 2249238A JP 24923890 A JP24923890 A JP 24923890A JP H04128703 A JPH04128703 A JP H04128703A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
カラーフィルタの製造方法、特に固体撮像素子のカラー
化に用いられるカラーフィルタの製造方法に関し、 複雑な材料管理や染色液の管理が不要で、パターニング
精度の良い、均一な品質のカラーフィルタを安定に形成
することを目的とし、基板上に、樹脂に感光剤と色素を
溶解した色材を塗布し、該色材を固化して色層とし、該
色層を露光及び現像によりパターニングして色パターン
を形成する工程を含み構成される。
化に用いられるカラーフィルタの製造方法に関し、 複雑な材料管理や染色液の管理が不要で、パターニング
精度の良い、均一な品質のカラーフィルタを安定に形成
することを目的とし、基板上に、樹脂に感光剤と色素を
溶解した色材を塗布し、該色材を固化して色層とし、該
色層を露光及び現像によりパターニングして色パターン
を形成する工程を含み構成される。
本発明はカラーフィルタの製造方法、特に固体撮像素子
のカラー化に用いられるカラーフィルタの製造方法に関
する。
のカラー化に用いられるカラーフィルタの製造方法に関
する。
固体撮像素子のカラー化に用いられるカラーフィルタに
おいては、フィルタパターンの微細化、高精度化及び、
色調の均一性、安定性が強く要望される。
おいては、フィルタパターンの微細化、高精度化及び、
色調の均一性、安定性が強く要望される。
従来のカラーフィルタにおける色パターンは、感光性を
付与したゼラチンやカゼイン、フィッシュグリユー等の
膜を露光、現像法によりパターニングした後、染色液中
で染色して形成している。
付与したゼラチンやカゼイン、フィッシュグリユー等の
膜を露光、現像法によりパターニングした後、染色液中
で染色して形成している。
以下にその方法を、第３図（ａ）〜（鎖の工程断面図を
参照し、−例について説明する。
参照し、−例について説明する。
第３図（ａ）参照
即ち、カラーフィルタを形成する固体撮像素子は、図に
示されるように、シリコン（Ｓｉ）基板ｌと不純物導入
層２により形成されたフォトダイオード（ＰＤ）が各画
素を構成し、基板上にはアルミニウム（ＡＩ）配線３が
形成され、表面が燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）層４でカバー
されてなっている。
示されるように、シリコン（Ｓｉ）基板ｌと不純物導入
層２により形成されたフォトダイオード（ＰＤ）が各画
素を構成し、基板上にはアルミニウム（ＡＩ）配線３が
形成され、表面が燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）層４でカバー
されてなっている。
第３図（ｂ）参照
そして従来のカラーフィルタの製造方法においては、上
記撮像素子が形成された基板上に、アクリル樹脂からな
る平坦層５を塗布して基板表面を平坦化し、その上に感
光性ゼラチン膜（ネガ型）６を被着し、次いで所望の画
素上以外の領域をフォトマスク７で覆って露光する。な
お８は紫外（ＵＶ）光、１０６は感光領域を示す。
記撮像素子が形成された基板上に、アクリル樹脂からな
る平坦層５を塗布して基板表面を平坦化し、その上に感
光性ゼラチン膜（ネガ型）６を被着し、次いで所望の画
素上以外の領域をフォトマスク７で覆って露光する。な
お８は紫外（ＵＶ）光、１０６は感光領域を示す。
第３図（Ｃ１参照
次いでゼラチン膜６を現像して１層目の未染色パターン
６Ａを形成する。
６Ａを形成する。
第３図（ｄ）参照
次いで上記未染色パターン６Ａを所定の色彩に染色し、
１層目の色パターン６ＡＡを完成させる。
１層目の色パターン６ＡＡを完成させる。
第３図（ｅ）参照
次いで上記１層目の色パターン６ＡＡの形成された基板
上にアクリル樹脂からなる層間分離層９（前記平坦層５
に対応）を塗布形成する。
上にアクリル樹脂からなる層間分離層９（前記平坦層５
に対応）を塗布形成する。
第３図げ）参照
そして、上記の（ａ）〜（ｄ）の工程を繰り返して、３
原色の補色である３色の色パターン６ＡＡ 、６ＡＢ、
６ＡＣを層間分離層９を介して形成する。
原色の補色である３色の色パターン６ＡＡ 、６ＡＢ、
６ＡＣを層間分離層９を介して形成する。
第３図（ｇｌ参照
そして、最後に３層目の色パターン６ＡＣの形成された
基板上をアクリル樹脂からなる保護層ＩＯで被覆して、
完成せしめられていた。
基板上をアクリル樹脂からなる保護層ＩＯで被覆して、
完成せしめられていた。
しかしながら、上記のように従来のカラーフィルタにお
いては、色パターンの材料にゼラチン、カゼイン、フィ
ッシュグリユー等の天然物を用いるため、入手時の品質
のばらつき、経時的な変質等により材料品質の管理が困
難であると同時に、パターニングの際の加工精度にもば
らつきを生じ、また色パターンの着色が染色によってな
されるため、染色液の濃度やｐＨの管理等が非常に微妙
で、一定の色調を安定に得ることが非常に困難であると
いう問題があった。
いては、色パターンの材料にゼラチン、カゼイン、フィ
ッシュグリユー等の天然物を用いるため、入手時の品質
のばらつき、経時的な変質等により材料品質の管理が困
難であると同時に、パターニングの際の加工精度にもば
らつきを生じ、また色パターンの着色が染色によってな
されるため、染色液の濃度やｐＨの管理等が非常に微妙
で、一定の色調を安定に得ることが非常に困難であると
いう問題があった。
そこで本発明は、上記複雑な材料管理や染色液の管理が
不要で、パターニング精度の良い、均一な品質のカラー
フィルタを安定に形成することを目的とする。
不要で、パターニング精度の良い、均一な品質のカラー
フィルタを安定に形成することを目的とする。
上記課題は、基板上に、樹脂に感光剤と色素を溶解した
色材を塗布し、該色材を固化して色層とし、該色層を露
光及び現像によりパターニングして色パターンを形成す
る工程を含む本発明によるカラーフィルタの製造方法に
よって解決される。
色材を塗布し、該色材を固化して色層とし、該色層を露
光及び現像によりパターニングして色パターンを形成す
る工程を含む本発明によるカラーフィルタの製造方法に
よって解決される。
即ち本発明においては、色パターンの材料に天然物に比
べて均質で良好な品質のものが安定に得られるアクリル
系、ノボラック系等の合成樹脂を用い、これによって材
料管理の容易化、及びパターニング精度の向上及び安定
化を図った。
べて均質で良好な品質のものが安定に得られるアクリル
系、ノボラック系等の合成樹脂を用い、これによって材
料管理の容易化、及びパターニング精度の向上及び安定
化を図った。
また、上記合成樹脂に感光性を付与することにより、露
光及び現像により色パターンのパターニングを可能にし
、色パターン形成に際しての工程槽を防止した。
光及び現像により色パターンのパターニングを可能にし
、色パターン形成に際しての工程槽を防止した。
更にまた、色パターンの色調は、前記合成樹脂に色素を
混入させ、且つその含有率によって調整されるので、色
素の含有率の管理により容易に−定の色調が得られ、更
に経時的に色調が変化することもない。
混入させ、且つその含有率によって調整されるので、色
素の含有率の管理により容易に−定の色調が得られ、更
に経時的に色調が変化することもない。
以上により、ゼラチン等の天然物を用いていた従来のも
のに比べて、高パターン精度を有し、均一な性能が安定
して得られ、且つ経時的な劣化の少ない高品質、高信頼
性を有するカラーフィルタが形成される。
のに比べて、高パターン精度を有し、均一な性能が安定
して得られ、且つ経時的な劣化の少ない高品質、高信頼
性を有するカラーフィルタが形成される。
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明断面図、
第２図はＵＶ全面照射による感光剤の脱色効果を示す図
である。
第２図はＵＶ全面照射による感光剤の脱色効果を示す図
である。
全図を通じ同一対象物は同一符合で示す。
第１図（ａ）参照
本発明の方法により固体撮像素子のＯｎ−ｗａｆｅｒ方
式の補色フィルタを形成するに際しては、従来同様に、
Ｓｉ基板１面に基板と反対導電型の不純物導入層２によ
り形成されたフォトダイオードが各画素を構成し、基板
上にはＡＩ配線３が形成され、その上がＰＳＧ層４でカ
バーされてなる白黒固体撮像素子１０１上に、先ずスピ
ンオングラス（ＳＯＧ）からなる平坦層ＩＩを塗布して
基板表面を平坦化した後、その上に例えばアクリル系の
樹脂であるＰ（ＭＭＡ＋ＭＡ）樹脂、即ちポリメチルメ
タクリレートと無水マレイン酸の共重合体からなる樹脂
に感光剤と色素が付加されてなる厚さ０．５μｍ程度の
色層１２を形成する。
式の補色フィルタを形成するに際しては、従来同様に、
Ｓｉ基板１面に基板と反対導電型の不純物導入層２によ
り形成されたフォトダイオードが各画素を構成し、基板
上にはＡＩ配線３が形成され、その上がＰＳＧ層４でカ
バーされてなる白黒固体撮像素子１０１上に、先ずスピ
ンオングラス（ＳＯＧ）からなる平坦層ＩＩを塗布して
基板表面を平坦化した後、その上に例えばアクリル系の
樹脂であるＰ（ＭＭＡ＋ＭＡ）樹脂、即ちポリメチルメ
タクリレートと無水マレイン酸の共重合体からなる樹脂
に感光剤と色素が付加されてなる厚さ０．５μｍ程度の
色層１２を形成する。
この際、Ｐ（ＭＭＡ＋ＭＡ）樹脂は溶剤としてエチルセ
ルソルブアセテート（ＥＣＡ） 、シクロヘキサノン等
を用い、溶剤中に６〜１５重量％程度溶解する。
ルソルブアセテート（ＥＣＡ） 、シクロヘキサノン等
を用い、溶剤中に６〜１５重量％程度溶解する。
そして感光剤には例えば０−ナフトキノンジアジド（ポ
ジ型）を用い、上記樹脂溶液に２０〜３０重量％の割合
で添加する。
ジ型）を用い、上記樹脂溶液に２０〜３０重量％の割合
で添加する。
また色素には例えば、
シアン（Ｃｙ） にオラゾールブルーＧＮ、マゼンダ
（Ｍｇ）にオラゾールピンク５ＢＬＧ、イエロー（Ｙｅ
）にオラゾールエロー ２ＧＬＮを用いる。（何れもチ
バガイギ社製） そして、これら色素はいずれも上記樹脂溶液に対し２〜
６重量％溶解する。
（Ｍｇ）にオラゾールピンク５ＢＬＧ、イエロー（Ｙｅ
）にオラゾールエロー ２ＧＬＮを用いる。（何れもチ
バガイギ社製） そして、これら色素はいずれも上記樹脂溶液に対し２〜
６重量％溶解する。
そしてこのように調合された樹脂を回転塗布し、加熱し
溶剤を飛ばして固化する。
溶剤を飛ばして固化する。
第１図（ｂ）参照
次いで、フォトマスク７で所望の画素上の領域を覆って
紫外（ＵＶ）光８による露光を行う。１１２は感光領域
を示す。なおこのＵＶ露光において、Ｃｙ或いはＭｇを
含む色層にはｇ線（波長４３６ｎｍ ）近傍の波長を多
（含んだＵＶ光を、またＹｅを含む色層にはｉ線（３５
６ｎｍ）近傍の波長を多く含んだＵＶ光を、それぞれ用
いることが望ましい。
紫外（ＵＶ）光８による露光を行う。１１２は感光領域
を示す。なおこのＵＶ露光において、Ｃｙ或いはＭｇを
含む色層にはｇ線（波長４３６ｎｍ ）近傍の波長を多
（含んだＵＶ光を、またＹｅを含む色層にはｉ線（３５
６ｎｍ）近傍の波長を多く含んだＵＶ光を、それぞれ用
いることが望ましい。
第１図（Ｃ１参照
次いで通常のアルカリ現像液により上記色層１２の現像
を行い、その感光部１１２を溶解除去して、第１の色パ
ターン（例えばＹｅ） １２Ｐを形成する。
を行い、その感光部１１２を溶解除去して、第１の色パ
ターン（例えばＹｅ） １２Ｐを形成する。
第１図（ｄ）参照
次いで、上記色パターン（Ｙｅ）１２Ｐ形成面をＵＶ光
８でｌθ秒程度全面照射し、色パターン（Ｙｅ）１２Ｐ
に含まれる感光剤を脱色させる。以上により第１の色パ
ターン（Ｙｅ）１２Ｐは完成する。
８でｌθ秒程度全面照射し、色パターン（Ｙｅ）１２Ｐ
に含まれる感光剤を脱色させる。以上により第１の色パ
ターン（Ｙｅ）１２Ｐは完成する。
なお上記全面照射に用いるＵＶ光も、前記パターン露光
の場合と同様に、Ｃｙ或いはＭｇを含む色パターンには
ｇ線近傍の波長を、Ｙｅを含む色パターンにはｉ線近傍
の波長をそれぞれ用いることが望ましい。
の場合と同様に、Ｃｙ或いはＭｇを含む色パターンには
ｇ線近傍の波長を、Ｙｅを含む色パターンにはｉ線近傍
の波長をそれぞれ用いることが望ましい。
また第２図は上記ＵＶ全面照射による感光剤の脱色効果
を示す図で、この図から、上記Ｕ■前照射より、４００
〜７００ｎｍ程度の撮像素子の検出する光の波長（λ）
の中で、光の透過率（Ｔ）の低かった５００ｎｍ以下の
波長の光の透過率（Ｔ）が ５００ｎｍ以上の波長の光
と同様、９０％以上に改善されることがわかる。
を示す図で、この図から、上記Ｕ■前照射より、４００
〜７００ｎｍ程度の撮像素子の検出する光の波長（λ）
の中で、光の透過率（Ｔ）の低かった５００ｎｍ以下の
波長の光の透過率（Ｔ）が ５００ｎｍ以上の波長の光
と同様、９０％以上に改善されることがわかる。
第１図（ｅ）参照
次いで上記第１の色パターン（Ｙｅ）１２Ｐ形成面上に
スピンコード法によりＳＯＧ膜からなる厚さ０．５μｍ
程度の第１の層間分離層１３を形成する。
スピンコード法によりＳＯＧ膜からなる厚さ０．５μｍ
程度の第１の層間分離層１３を形成する。
第１図げ）参照
そして以後、第１図（ａ）から（ｅ）の工程を繰り返し
て、第２の色パターン（例えばＣｙ）１４Ｐ、 ＳＯＧ
からなる第２の層間分離層１５、第３の色パターン（例
えばＭｇ） １６Ｐを順次図のように形成し、次いで第
３の色ハターン（Ｍｇ）ｔｅｐ形成面上にスピンコード
法によりＳＯＧよりなり厚さ０．７μｍ程度の保護膜１
７が被覆されて本発明の方法によるカラーフィルタは完
成する。
て、第２の色パターン（例えばＣｙ）１４Ｐ、 ＳＯＧ
からなる第２の層間分離層１５、第３の色パターン（例
えばＭｇ） １６Ｐを順次図のように形成し、次いで第
３の色ハターン（Ｍｇ）ｔｅｐ形成面上にスピンコード
法によりＳＯＧよりなり厚さ０．７μｍ程度の保護膜１
７が被覆されて本発明の方法によるカラーフィルタは完
成する。
なを本発明に係る樹脂には、上記実施例に示したたＰ（
ＭＭＡ＋ＭＡ）樹脂以外のアクリル系樹脂、或いはノボ
ラック系樹脂等も適用可能である。
ＭＭＡ＋ＭＡ）樹脂以外のアクリル系樹脂、或いはノボ
ラック系樹脂等も適用可能である。
また、上記実施例においては本発明をＯｎ−ｗａｆｅｒ
方式のカラーフィルタについて説明したが、本発明はガ
ラス上にカラーフィルタを形成し、後に素子と貼り合わ
せる、貼り合わせ方式のカラーフィルタの製造にも勿論
適用される。
方式のカラーフィルタについて説明したが、本発明はガ
ラス上にカラーフィルタを形成し、後に素子と貼り合わ
せる、貼り合わせ方式のカラーフィルタの製造にも勿論
適用される。
以上説明したように本発明によれば、色パターンが、安
定した均一な品質のものが容易に得られるアクリル系樹
脂等の合成樹脂に色素を所定の割合子じめ混入したもの
を用いて形成されるので、材料に自然物が用いられ且つ
着色に染色法が用いられていた従来のカラーフィルタに
比べて、材料や染色液等の微妙な管理が不要になると共
に、その品質も向上、安定する。
定した均一な品質のものが容易に得られるアクリル系樹
脂等の合成樹脂に色素を所定の割合子じめ混入したもの
を用いて形成されるので、材料に自然物が用いられ且つ
着色に染色法が用いられていた従来のカラーフィルタに
比べて、材料や染色液等の微妙な管理が不要になると共
に、その品質も向上、安定する。
また、樹脂が天然物でなく均質で且つ安定した組成を有
するので色パターン形成の際のパターニング精度も向上
する。
するので色パターン形成の際のパターニング精度も向上
する。
以上により本発明は、カラー固体撮像素子の性能、製造
歩留り、信頼性の向上に寄与するところが大きい。
歩留り、信頼性の向上に寄与するところが大きい。
第１図（ａ）〜げ）は本発明の方法の一実施例の工程断
面図、 第２図はＵＶ光全全面照射よる感光剤の脱色効果を示す
図、 第３図（ａ）〜（ｇ）は従来方法の工程断面図である。 図において、 ｌはＳｉ基板、 ２は不純物導入層、 ３はＡＩ配線、 ４はＰＳＧ層 ７はフォトマスク、 ８は紫外（ＵＶ）光、 １１は平坦層、 １２は色層、 １２Ｐは第１の色パターン、 １３は第１の層間分離層、 １４Ｐは第２の色パターン、 １５は第２の層間分離層、 １６Ｐは第３の色パターン、 １７は保護膜 を示す。 末、ｃｓ、ｎろ５六の一実ケ己舎１０工程断面図第 １
凹Ｃ井／）Ｄ 末完ｇ′Ａ／）ルムｎ−実光側の工程前顔記’ｌ＃、
７ １１ＥＩ（Ｊｆ／）２）ＵＶＸ−全面開射によ５
感光剤Ｏ脱色勿果乞ホす図６２ 凹 第 記（千の１）
面図、 第２図はＵＶ光全全面照射よる感光剤の脱色効果を示す
図、 第３図（ａ）〜（ｇ）は従来方法の工程断面図である。 図において、 ｌはＳｉ基板、 ２は不純物導入層、 ３はＡＩ配線、 ４はＰＳＧ層 ７はフォトマスク、 ８は紫外（ＵＶ）光、 １１は平坦層、 １２は色層、 １２Ｐは第１の色パターン、 １３は第１の層間分離層、 １４Ｐは第２の色パターン、 １５は第２の層間分離層、 １６Ｐは第３の色パターン、 １７は保護膜 を示す。 末、ｃｓ、ｎろ５六の一実ケ己舎１０工程断面図第 １
凹Ｃ井／）Ｄ 末完ｇ′Ａ／）ルムｎ−実光側の工程前顔記’ｌ＃、
７ １１ＥＩ（Ｊｆ／）２）ＵＶＸ−全面開射によ５
感光剤Ｏ脱色勿果乞ホす図６２ 凹 第 記（千の１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に、樹脂に感光剤と色素を溶解した色材を塗
布し、 該色材を固化して色層とし、 該色層を露光及び現像によりパターニングして色パター
ンを形成する工程を含むことを特徴とするカラーフィル
タの製造方法。 ２、前記色素に、感光剤の感光波長の光を透過する色素
を用いることを特徴とする請求項ｌ記載のカラーフィル
タの製造方法。 ３、請求項１記載の方法により形成した色パターンに紫
外光を照射して該色パターンに含まれる感光剤を脱色す
る工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249238A JPH04128703A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249238A JPH04128703A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128703A true JPH04128703A (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=17189983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249238A Pending JPH04128703A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04128703A (ja) |
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| WO2009110557A1 (ja) | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 富士フイルム株式会社 | アゾ顔料組成物、アゾ顔料組成物の製造方法、アゾ顔料組成物を含む分散物、着色組成物及びインクジェット記録用インク |
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-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249238A patent/JPH04128703A/ja active Pending
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