JPS608803A - カラ−フイルタ−の製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、色フィルターの製造方法に１）１．１シ、更
に詳しくは、混色等が生ずることなく、良好な分光特性
を壱する色フイルタ−′（ｉｌ−簡便にかつ量施上有利
に杓ることが可能な色フィルターの製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

カラーカメラ等に使用きれる固体撮像素子の色フィルタ
ーは、従来、例えば第１図に示しだような方法で製造さ
れている。

即ち、先ずガラス基板又は固体撮像素子等の基板上に、
例えば、カゼイン、ゼラチンあるいは、ポリビニルアル
コールに重クロム酸アンモニウム等の感光剤を添加しだ
イ・ガ型フォトレジスト材料を塗布する。次いで、クロ
ムマスクを介して紫外線を＆”ｉ’ｒ光してレジストパ
ターンを形成し、現像。

ベーキング処理を施す。このレジストパターンを染料咎
の：、、１色物＠を含イラする染色溶液中に浸漬して染
色化をｈａｉ　Ｌ／　、洗汀、乾燥して定着きせ、第１
層目の色フィルター層が形成きれる。この操作を２−３
回繰返すことによシ目的とする２色又は３色の色フィル
ターが製造されることになる。

しかし万から、上記した製造方法においては、同一のフ
ォトレジスト層に対してパターン形成と染色化が施され
ることになるため、該レジストは、パターン形成能と被
染色性共に優れた特性を併せて保持していなければなら
ない。前記した如く、一般にゼラチン、カゼイン等の坏
ガ型材料が使われているが、パターン解像力に難点があ
る。

近時、固体撮像素子の小型化・高性能化及び高精に［■
化の要請が一段と高まる中で、カラーフィルタ二価素人
パターン寸法は、現行の約１０μｍからさらに一層微細
化する傾向にあシ、同時に欠陥の少ない高品質化寸法安
定化及び面内分光特性の均一　性等々について改善の必
要が生じている。これらのかｎ点を解決するカラーフィ
ルクープロセス開発も一段と活発になってきているが、
上記の如き、従来の染色法では、本質的にこれまで以上
の微細化が図シ雛く、今後の高性能化に対処できない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かがる染色法における問題点を回避し
、混色等のない良好な分光特性を有する色フィルターを
簡便に得ることが可能な色フィルタの製造方法を提供す
ることにある。

本発明は、上記目的を達成するため、あらかじめ固体素
子上の所定域に形成されたレジスト層で７２イメントさ
れた箇所に所定分光スペクトルを与える染料色素を蒸着
法で設けることを主旨とし、−ｔのため以下の工程を具
備してなるカラーフィルター製造方法である。即ち、本
発明は、固体撮像索子上にカシ−フィルターを形成する
方法において、 （１）平滑化された該素子上にポジ型フォトレジストを
Ｒ４いて所定パターンを形成する工程（２）該レジスト
パターンをアラメイント用マスクとして染料色素を蒸着
法により、被怪形成する工程（３）該染料層上に透明樹
脂で設ける工程 を経をことを特徴とするカラーフィルターの製造方法で
おる。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明においては、先ず、固体撮像素子表面を平滑化す
るため、透明な高分子材料を０．１〜５μｍ　）ＩＴに
塗布、乾ｔスして設ける。

次いで解像性に優れたポジ型フォトレジスト例えばＡＺ
１３５０（ジプレー社製）、ＤＦ’ＰＲ−８００（東京
応化製）層を設け、所定パターンを有するフォトマスク
を介してパターン化する。この際レジストパターンは、
固体素子上のカラーフィルター層形成域以外の箇所に設
けられ、アラメントマスクとして利用づれるものである
。引続き、この素子を真空蒸着装置内に装填し、染料色
素を蒸着用ボート（タンタル又はモリブデン＄４ｊ　）
に投入し、３ １０　〜１０　Ｔｏｒｒの城圧下同ボートを１００−５
００℃に加熱して蒸着を行ない素子の所定受光域にオ１
色層を形成する。該着色層上に透明な高分子材料等を保
護膜として設ける。

このイ１■作を繰返ずことによシ、２色又は３色のカラ
ーフィルターを製造することができる。

本発明において形成されるそれぞれの着色層の膜ｐｊ−
は利用する染料色素の吸光率に依存するが０．０５〜２
μｍであることが好ましい。

又、光色層間に設けられる透明保１（・シ励としては、
アクリル樹脂ポリエステル樹脂、あるいは水溶性レジス
ト（カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール等）等
が利用でき、膜厚は好１しくは０．１〜２μｍの間で選
択される。

本発明の着色化のために用いられる染料色素としては、
色フィルターの所望分光特性を満足するもので、かつ、
加熱によって分解・変質等のないものであればいかなる
ものでも使用可能である。

多くの染料色素は、水溶液として取扱われることが多く
、そのためカルボン酸やスルホン酸基が置換体となって
いる。しかし、これらの置換基は、′１１′核の分子４
４造が与える電子スペクトルの吸光特性にはほとんど熱
関係であり、本発明の色素としては、むしろこれらの基
のないものが好ましい。

木兄りｊ−１法によジ、補色パリフィルターを形成する
九′ａ合、青色及び黄色東独色素としては、これら水溶
性基のない以下のものが使用できる。即ち、竹色染料の
スミフィックスターキスプル−０１スミフイツクスクー
キスブルーＥＦ、スミフィックスターキスブルーＨＧＦ
、スミノールミーリングブリリアントスカイブルーＳＥ
、スミノールレベリングスカイブルーＲ１スミライトス
グラプル−Ｇ、ソーラーシアニン６Ｇ、ソーラーピュア
ープルＡＩ”Ｘ、アシドブリリアントプル等、又黄色染
料としては、例えばスミノールミーリングイエロー　Ｍ
　Ｒ、スミノールレベリングイエローＮＲ。

スミノールファーストイエロー２０Ｐ、スミノールミー
リングイエロー３Ｇ１スミノールフアーストイエロー０
１スミライトイエローＧＲ，スミカロンイエローＥ　４
　ＧＬ、カヤノールミーリングイエローＯ，カヤノール
イエローＮ５Ｃｉ、カヤシオンイオローＰ５Ｇ、カヤシ
ルイエロー〇Ｇ、セルマゾールイエローＲ、セルフゾー
ルイエロー３１クリソフエニンＫＧ、ダイレクトファー
ストイエロー、アミニルイエロー５０Ｌ＜７である。

〔発明の効果〕

本発明方法は、従来の所ｄ１′する染色法に比較してポ
ジ型レジストであらかじめパターン化したｉ’＋ｓ’Ｊ
所に着色化層を形成するため、高１γζ像化を図ること
ができ、高（トを細固体撮像素子を得ることができる。

又、本５１′、明方法により形成されたカラーフィルタ
ーは、着色層がきわめて薄くでき、かつ素子内での分光
特性が容易に均一化でき又層間が透明保護膜で被覆され
ているため、混色が防止できる。

又、染色等の煩雑な操作工程を経ることか斤いので量産
上もきわめて有オリである。

〔発明の実施例〕

以下において１火廁例にもとづき、図面に従って本発明
を更に詳しく説明する。（第２図、第３図参照） ＣＯＤ（′電荷結合型固体素子）１上にポリブタジェン
樹脂２をスピンコード法によシ２μｍ厚に塗布し２００
°Ｇ６０分ベーキングして固体素子表面上を平滑化した
。

続いて、とのＩ、：ｉ上にポジ型フォトレジスト０ＦＰ
Ｒ−８００（東京応化）を１μｍ塗布し、パターン化層
３を設けた。

所定パターンを有するクロムマスクを介して投影露光し
専用のアルカリ現像液で現像し乾燥した。

続いて、この基板を真空蒸着誌置内に設置し、’ｉ’Ｊ
’　色条Ｒ色ｍマシドブルー１８５（スルホン酸フリ一
体）１００ｍ、ｊｉｌ’ｅタンタルボートに入れ、系内
を２　Ｘ　１０　Ｔｏｒｒの真空に保持した後、２０〇
−３００℃に加熱して素子上に着色層４ｆ：形成させた
。

その後、フォトレジスト層をマセトン溶媒で溶解除去し
、第１着色層を設けた。更に、ＦＳＲ（富士薬品）を用
いてこの着色層上を被ｔｙシ光硬化させて保護膜５とし
た。同様のフォトレジストによるパターニングを行なっ
たのち、黄色染料色素としてアシドイエロー４２を用い
、上記と同じく加熱蒸着して第２着色層６として用けた
。

本方法により得た４１０色型ＣＣＤ固体素子のカラーフ
ィルターの分光特性は、従来の染色法により形成したも
のと比べ、何ら遜色の万いものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法によるカラーフィルター製造プロセスを
示す流れ図、第２図は本発明法によるカラーフィルター
製造プロセスを示す流れ図、第３図は従来法により形成
したフィルター層の断面図、第４財１は本発明により形
成したＣＣＤ素子上のフィルター層の１所面図である。 １・・・ＣＣＤ素子、２・・・平滑化層、３，４・・・
第１及び第２着色化層、５・・・中間層、６・・・表面
保護膜層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子上に着色層を積層して形成する力＞−フィ
   ルターの製造方法において （１）平滑化された固体撮像素子上にポジ型フォトレジ
   ストを用いて所定パターンを形成する工程（２）該レジ
   ストパターンをアラメント保護マスク層上に透明保護層
   を形成する工程 を共動することを！１゛♀徴とするカラーフィルターの
   製造方法。