[go: up one dir, main page]

JP3919671B2 - Color filter manufacturing method and alignment mark - Google Patents

Color filter manufacturing method and alignment mark Download PDF

Info

Publication number
JP3919671B2
JP3919671B2 JP2003014364A JP2003014364A JP3919671B2 JP 3919671 B2 JP3919671 B2 JP 3919671B2 JP 2003014364 A JP2003014364 A JP 2003014364A JP 2003014364 A JP2003014364 A JP 2003014364A JP 3919671 B2 JP3919671 B2 JP 3919671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment
alignment mark
color
red
color filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003014364A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003215321A (en
Inventor
徹郎 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2003014364A priority Critical patent/JP3919671B2/en
Publication of JP2003215321A publication Critical patent/JP2003215321A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3919671B2 publication Critical patent/JP3919671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、着色レジスト(以下、カラーレジストと言う)によるカラーフィルタの製造方法、および、このカラーフィルタの製造方法で使用されるアライメントマークに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、CCD(電荷結合素子)を始めとする固体撮像素子の用途が、ビデオムービ等に加えてデジタルスチルカメラやパーソナル・コンピュータ用の画像入力端末等にも広がりつつある。その際に、従来主流であった補色系のカラーフィルタに変わって、原色系のカラーフィルタの使用が必要になってきている。上記原色系のカラーフィルタは信号処理の簡易性の高さと応用性の広さから脚光を浴びているが、製造方法に関しては固体撮像素子の微細化が進んでいるために染色時シフトが極端に大きくなる(水平垂直両方向とも最大1μm)ために困難になってきている。
【0003】
従来主流であった染色法によって製造されたカラーフィルタは、解像度や均一性に限界が見え始めている点、原色系の染色は補色系の染色に比較してプロセス的な安定性にやや欠けるという点から、早急な改善策が求められている。そのような状況下において、現在解像度などの点で若干問題を残すものの顔料の分散性や加工性においてはある程度のレベルに到達している上記カラーレジストによるカラーフィルタの形成が、新たに注目を集めるようになって来ている。今後の性能の進歩を見込めば、上記カラーレジストによるカラーフィルタの形成は、固体撮像素子の特性向上は元より、生産時の歩留まりの向上、生産コストの削減においても大いに効果を発揮すると考えられる。尚、上記カラーレジストとは、透明ベース材料に顔料を分散させたポジレジストやネガレジスト、あるいは、染料を均一に溶解させたポジレジストやネガレジストのことである。
【0004】
ところが、上述のようなカラーレジストを用いるカラーフィルタの製造方法においては、以下に詳述するような青色フィルタ形成工程時における露光アライメント上の問題がある。すなわち、ステッパのような露光装置では、通常、露光アライメント処理においては、He-Neレーザのような赤色光を用いて基板上のアライメントマークを検出するようにしている。これは、レジストの感光を避ける理由からである。ところが、一方においては、青色のカラーレジストは赤色光の透過率が極めて低いという事実がある。
【0005】
通常、青色フィルタ形成工程時における露光アライメントは、図6に示すように、下地デバイス基板1上に形成されたアライメントマーク(下地アライメントマーク)2を、平坦化膜として機能するオーバーコート膜3および青色レジスト層4を通して上記赤色光で検出することによって行う。ところが、下地アライメントマーク2の低コントラストに加えて、青色レジスト層4によって赤色光が吸収されるために下地アライメントマーク2によって反射および回折されて検出器(図示せず)に入射される信号光は極端に微弱なものとなる。したがって、青色フィルタ形成工程時における露光アライメントは非常に困難なのである。尚、5は他の色(例えば赤色)のフィルタであり、6は青色フィルタである。
【0006】
上述のような問題を解決するために、例えば、特開平6−260390号公報や特開平4−133349号公報に開示されているようなアライメント光学系の改良による下地アライメントマーク検出性の向上を図った方法、あるいは、特開平3−163403号公報や特開平8−297206号公報に開示されているような下地アライメントマーク部分のカラーレジストを塗布時に除去してしまう方法等の各種の方法が提案されている。しかしながら、何れの方法も既存装置の改良や新規装置の投入を伴うものであり、高いスループットを確保でき、低コストで実現できるとは言い難い。したがって、青色フィルタ形成工程時における露光アライメントの問題の更に簡易な解決方法が求められている。
【0007】
最近、上述のような既存装置の改良や新規装置の投入を必要とせずにアライメントマークの照度向上を図るカラーフィルタの製造方法が提案されている(特開平9−96712号公報)。このカラーフィルタの製造方法においては、図7(a)に示すように、基板11上のアライメントマーク12を覆って平坦化層13を形成し、平坦化層13におけるアライメントマーク12直上位置に透明層14を形成する。次いで、基板11上に、透明層14上の厚さが他の箇所の厚さよりも薄くなるように着色レジスト層15を形成する。そして、アライメント光16の照射によってアライメントマーク12を検出し、ホトマスク(図示せず)と基板11との位置合わせを行った後に露光および現像を行って、図7(b)に示すような着色レジスト層15のパターンからなるカラーフィルタ17を得る。こうすることによって、アライメントマーク12直上における着色レジスト層15の膜厚が薄いために、着色レジスト層15が青色レジスト層であり、アライメント光16が赤色光であっても、アライメントマーク12の照度を向上できるのである。
【0008】
図7に示すカラーフィルタの製造方法は、従来より固体撮像素子などのオンチッププロセスにおいて行われている受光部開口を決定する層(例えば、ポリシリコン電極や遮光膜層)にアライメントマークを形成する方法を踏襲するものであり、プロセス改良コストやプロセスの大幅な変更を伴わないアライメントマークの照度改善策であると考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカラーフィルタの製造方法には以下のような問題がある。すなわち、図7(a)に示すように、被アライメント層である着色レジスト層15とアライメントマーク12との間には厚膜の平坦化層13が形成されている。このような平坦化層13が被アライメント層と下地アライメントマークとの間に形成されると、被アライメント層の表面と下地アライメントマークの表面とに大きな距離差が生ずる。そのために、特にアライメント光としてレーザ光を用いる場合には、屈折やゴーストによってアライメント誤差が生じ易いという問題がある。
【0010】
さらに、露光装置のマーク認識に必要なアライメントマークのコントラスト向上という点では問題が残る。つまり、アライメント光16の光度をIとし、着色レジスト15の光吸収係数をαとし、着色レジスト15におけるアライメントマーク12直上の膜厚をd1/2(d1:着色レジスト15における平坦箇所の膜厚)とし、基板11の反射率をR0とし、アライメントマーク12の反射率をRMとすると、上記アライメントマーク12のコントラストCはC≒Ie-αd1│(R0−RM)│と表される。したがって、アライメントマーク12のコントラストCは、アライメントマーク12の反射率RMに依存することになる。ところが、上述したように、下地アライメントマークは通常ポリシリコン電極や遮光膜層等の受光部開口を決定するシリコン化合物層に形成される。したがって、その反射率RMはシリコンや酸化シリコンで形成される基板11の反射率R0の反射率と大差無く、アライメントマーク12のコントラストCは低くなるのである。
【0011】
さらに、上記透明層14の形状がアライメントマーク12の形状と同一になって両者が上下に重ね合わされた場合には、透明層14とアライメントマーク12との両者の輪郭部を通過する光に何れか一方のみを通過する光が混入して、上記露光装置のマーク信号の偽信号が発生する要因になりかねない。
【0012】
すなわち、上記従来のカラーフィルタの製造方法においては、着色レジスト層15とアライメントマーク12との間の大きな距離差によるアライメント誤差、アライメントマーク12のコントラスト低下、上記露光装置のマーク信号の偽信号発生等の問題が残り、青色レジストでの赤色アライメント光の吸収による照度低下時において高いアライメント精度の確保ができないという問題がある。
【0013】
そこで、この発明の目的は、赤色アライメント光を使用する際に青色レジスト下において高いコントラストを得、高いアライメント精度を確保でき、カラーフィルタ形成工程において高いスループットを確保でき、従来のプロセス改良によるコストアップを抑制できるカラーフィルタの製造方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成するカラーフィルタの製造方法において、上記着色レジストのうちで露光アライメント用の光の透過率が最も低い特定色の着色レジストを選出し,この選出された特定色とは異なる色のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、その後、上記アライメントマークに対する露光アライメントを行って上記カラーフィルタを形成することを特徴としている。
【0015】
上記構成によれば、露光アライメント用の光の透過率が最も低い特定色のカラーフィルタを形成する際に使用されるアライメントマークが、上記特定色以外の色で当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成される。したがって、上記露光アライメント用の光の透過率が最も低い上記特定色のカラーフィルタを形成する際には、上記特定色よりも透過率が高い色のアライメントマークを使用することができ、上記特定色あるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストが得られる。
【0016】
また、請求項2に係る発明は、複数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成するカラーフィルタの製造方法において、先ず、アライメント光学系の光の色と同色のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、その後、上記アライメントマークに対する露光アライメントを行って上記カラーフィルタを形成することを特徴としている。
【0017】
上記構成によれば、アライメント光学系の光の色とは異なる色のカラーフィルタを形成する場合には、上記アライメント光学系の光の色と同色のアライメントマークに対して露光アライメントが行われる。したがって、例えば上記アライメント光学系の光が赤色である場合に、赤色光の透過率が低い青色のカラーフィルタを形成する際には、上記透過率が最も高い赤色のアライメントマークが使用されることになり、上記青色あるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストが得られる。
【0018】
また、請求項3に係る発明は、赤色光のアライメント光学系を有する露光装置を用いて、青色の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって青色フィルタを形成するカラーフィルタの製造方法において、上記青色フィルタの形成に先立って、上記アライメント光学系の光の色と同じ赤色のカラーフィルタ材料である赤色の着色レジストから赤色フィルタおよび赤色のアライメントマークを形成し、上記青色フィルタを形成する場合には,上記赤色のアライメント光学系によって上記アライメントマークに対する露光アライメントを行うことを特徴としている。
【0019】
上記構成によれば、アライメント光学系からの赤色光の透過率が低い青色の着色レジストから青色フィルタを形成する際には、上記透過率が最も高い赤色のアライメントマークが使用されることになり、上記青色あるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストが得られる。
【0020】
また、請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明のカラーフィルタの製造方法において、上記赤色の着色レジストからアライメントマークを形成するに先立って、上記アライメントマーク形成領域下部に、少なくとも上記アライメントマーク形成領域をカバーする大きさで所定値以上の反射率を呈する下引き層を形成することを特徴としている。
【0021】
上記構成によれば、赤色のアライメントマークの下部に、少なくとも上記アライメントマーク形成領域をカバーする大きさで高反射率の下引き層が形成されている。したがって、上記アライメント光学系から出射された赤色光が少ない損失で効率よく上記アライメント光学系に入射されて、上記アライメントマークの検出に利用される。
【0022】
また、請求項5に係る発明は、請求項3に係る発明のカラーフィルタの製造方法において、上記青色フィルタ形成用の青色の着色レジスト上に、所定値以下の屈折率を呈する反射防止層を形成することを特徴としている。
【0023】
上記構成によれば、上記青色の着色レジスト上に低屈折率の反射防止層が形成されているために、上記青色の着色レジスト表面での反射光が弱められる。こうして、上記赤色のアライメントマークからアライメント光学系に入射される光に対してノイズとなる上記反射光が弱められて、上記アライメントマークのコントラストが更に高められる。
【0024】
また、請求項6に係る発明は、複数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成する場合に ,露光装置のアライメント光学系によるカラーフィルタ用ホトマスクの露光アライメント時に使用されるアライメントマークであって、上記アライメント光学系の光の色と同色のカラーフィルタ材料を用いて形成されたことを特徴としている。
【0025】
上記構成によれば、アライメント光学系の光の色とは異なる色の原色カラーフィルタを形成する場合には、上記アライメント光学系の光の色と同色のアライメントマークに対して露光アライメントを行うことできる。したがって、例えば上記アライメント光学系の光が赤色である場合に、赤色光の透過率が低い青色の原色カラーフィルタを形成する際には、上記透過率が最も高い赤色のアライメントマークを使用することによって、上記青色あるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストが得られる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図1は、第1実施の形態における青色フィルタ形成時の露光アライメント方法を示す。図1に従って、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法について説明する。
【0027】
図1(a)に示すように、下地デバイス基板21上には、受光開口を決定する遮光膜層等をパターニングして下地アライメントマーク22を形成する。そして、下地デバイスの凹凸を平坦化してカラーフィルタ形成を容易にするために、下地デバイス基板21全体に透明アクリル系樹脂を塗布してオーバーコート膜23を形成する。こうした後、カラーフィルタ形成工程に入る。
【0028】
上記カラーフィルタ形成工程においては、青色カラーフィルタの形成に先行して赤色フィルタ24を形成する。この赤色フィルタ24の形成は、オーバーコート膜23上に赤色レジスト(図示せず)を塗布し、下地アライメントマーク22によって赤色フィルタ用ホトマスク(図示せず)のアライメントを行った後、露光,現像およびポストベーク処理を行って形成する。
【0029】
本実施の形成においては、上記赤色フィルタ24の形成時に、少なくとも青色フィルタ形成時にアライメントマークとして使用される赤色アライメントマーク25を赤色フィルタ24と同様にして同時に形成する。この赤色アライメントマーク25は通常のアライメントに用いられる形状を有する。ここで、赤色アライメントマーク25は、アライメントマークの仕上がり精度の点においてマスクリニアリティーに優れたカラーレジスト層から形成することが望ましい。しかしながら、染色による膨潤が大きいために寸法シフトが大きいことと、それに伴う滲みや混色等を予め考慮に入れることができれば上述の染色法によって形成してもよい。
【0030】
こうして、上記赤色フィルタ24および赤色アライメントマーク25が形成されると、連続して、あるいは、中間層(例えば、緑色フィルタ)を形成した後、図1(b)に示すように青色フィルタ27を形成する。この青色フィルタ27の形成は、全体に青色レジスト26を塗布し、赤色フィルタ24と同時に形成された赤色アライメントマーク25に赤色のアライメント光28を照射して青色フィルタ用ホトマスク(図示せず)のアライメントを行った後、露光,現像およびポストベーク処理を行って上記青色用ホトマスクのフィルターパターンを青色レジスト26に転写することによって行われる。
【0031】
ここで、通常の青色レジスト26の成膜においては、約1.0μm前後の膜厚で青色レジスト26が塗布される。そして、青色フィルタ用ホトマスクの露光アライメントに際して、光源としてHe-Neレーザ光(赤色光)を使用し、赤色アライメントマーク25直上における青色カラーレジスト26の膜厚d1(図2参照)と赤色アライメントマーク25外の平坦部における青色カラーレジスト26の膜厚d0との比d1/d0をd1/d0=1/2とし、膜厚1.0μmの青色レジスト26における透過率を約15%とすると、赤色アライメントマーク25の透過光量I1と上記平坦部の透過光量I0との比I1/I0は、I1/I0≒2.6となる。
【0032】
上記青色レジスト26として段差を埋め込む能力の高いカラーレジストを使用した場合には、赤色アライメントマーク25直上における青色カラーレジスト26の膜厚d1は比較的小さくなる。したがって、その場合には上記透過光量の比I1/I0の値を大きくでき、上記露光装置の信号検出の見地からは良好であると言える。しかしながら、上記平坦部における青色カラーレジスト26の透過光および赤色アライメントマーク25直上における青色カラーレジスト26の透過光は、下地デバイスの表面(反射率は一般的に高くない)で反射された後、再度青色レジスト26を通過して上記露光装置の検出系に入射することになる。そのために、上記検出系に入射する透過光量IR1,IR0は、微弱な信号となる。したがって、実際には、図2に示すように、青色レジスト26やオーバーコート膜23と赤色アライメントマーク25との境界部分での反射光R1やR1'が、赤色アライメントマーク25のコントラストに大きく関与するのである。
【0033】
ここで、本実施の形態の如く赤色のアライメント光によって赤色アライメントマーク25に対して露光アライメントを行う場合と、図7に示す如く透明層14を介して下地アライメントマーク12に対して露光アライメントを行う場合とのコントラストを比較してみる。
【0034】
図3において、上記透明層14上のカラーレジスト層15の膜厚をd5とし、下地アライメントマーク12の反射率をRMとし、下地デバイス基板の反射率をR0とする。また、赤色のアライメントマーク25上のカラーレジスト層26の膜厚をd6とし、アライメントマーク25以外の平坦部のカラーレジスト層26の膜厚をd7とし、アライメントマーク25の反射率をRM'とし、アライメントマーク25〜オーバーコート膜23間の反射率をR0'とする。
【0035】
上記カラーレジスト層15および透明層14を介して下地アライメントマーク12に対して露光アライメントを行う場合のコントラストCAは、CA=│SA0−SA1│≒Ie-2αd5│R0−RM│となる。一方、本実施の形態におけるコントラストCBは、CB=│SB0−(SB1+SB1')│≒Ie-2αd6│(e-2α(d7-d6)−1)R0'−RM'│となる。ここで、d7≫d6とすると、e-2α(d7-d6)≒0であるからCB≒Ie-2αd6│R0'+RM'│となる。したがって、両者のコントラスト比CA/CBは、CA/CB≒│(R0−RM)/(R0'+RM')│・e-2α(d5-d6)となる。
【0036】
通常、平坦層13,23上に形成される透明層14あるいはアライメントマーク25の平坦層13,23に沿った長さが長くなるほど、透明層14あるいはアライメントマーク25上のカラーレジスト層15,26の厚みは大きくなる。したがって、上記露光装置のマーク信号の偽信号が発生しないように、透明層14の長さLTとアライメントマーク12の長さLM(=アライメントマーク25の長さ)との大小関係をLT≫LMとすると、d5>d6となる。したがって、CA/CBの式中の項「e-2α(d5-d6)」はe-2α(d5-d6)<1となる。さらに、上述の如く、透明樹脂で成る下地アライメントマーク12の反射率RMとシリコンや酸化シリコンで成る下地デバイス基板の反射率R0とは略等しく、コントラスト比CA/CBの式中の項「R0−RM」は(R0−RM)≒0となる。その結果、CA/CBはCA/CB<1となる。以上のことから、本実施の形態によるコントラストCBは、図7に示すように下地アライメントマークを用いる場合のコントラストCAよりも高い値となるのである。
【0037】
上述のように、本実施の形態においては、下地デバイス基板21上に遮光膜層等をパターニングして下地アライメントマーク22を形成した後、透明アクリル系樹脂でオーバーコート膜23を形成する。そして、オーバーコート膜23上に上記赤色レジストを塗布した後に下地アライメントマーク22を用いた露光アライメントを行い、ホトリソグラフィ技術によって赤色フィルタ24と青色フィルタ27形成用の赤色アライメントマーク25を同時に形成する。さらに、青色フィルタ27形成時には、青色レジスト26を塗布した後に赤色アライメントマーク25を用いた露光アライメントを行い、ホトリソグラフィ技術によって青色フィルタ27を形成するようにしている。こうして、青色フィルタ27を形成する場合には、赤色のアライメント光を吸収しない赤色アライメントマーク25を露光アライメント用のターゲットとすることによって、赤色アライメントマーク25の透過光量I1を下地アライメントマーク22を用いる場合よりも大きくできる。さらに、赤色アライメントマーク25に関する反射光(R1+R1')を下地アライメントマーク22を用いる場合よりも大きくできる。したがって、本実施の形態によれば、青色フィルタ27形成時におけるアライメントマークのコントラストを、下地アライメントマーク22を用いる場合よりも十分高めることができるのである。
【0038】
さらに、上記青色フィルタ27形成時のアライメントマーク25を被アライメント層である青色レジスト26の直下に、すなわち、カラーフィルタ形成面上に形成するようにしている。したがって、被アライメント層26の表面とアライメントマーク25の表面とを近づけることができ、アライメント光としてレーザ光を用いる場合でも屈折やゴーストによるアライメント誤差は生じ難い。
【0039】
さらに、本実施の形態においては、特開平9−96712号公報に開示されたカラーフィルタの製造方法のように、下地アライメントマーク22および赤色アライメントマーク25の上方に、上記露光装置のマーク信号に対する偽信号の発生要因となり得る透明層を形成しない。したがって、上記偽信号の発生を無くして、アライメント精度を高めることができる。
【0040】
さらに、本実施の形態を特徴付ける赤色アライメントマーク25の形成は、赤色フィルタ24形成時に赤色フィルタ24形成手法と同じ手法で同時に形成される。したがって、下地アライメントマークを露光アライメント時のターゲットとする従来のカラーフィルタの製造工程に、何ら変更を加える必要はない。したがって、従来のカラーフィルタ製造工程からのコストアップを抑制でき、カラーフィルタ形成工程において高いスループットを確保できるのである。
【0041】
すなわち、本実施の形態においては、高い露光アライメント精度を得ることができる。したがって、図1に示すように、赤色フィルタ24,24,…の間に青色フィルタ27,27,…を形成する場合でも両カラーフィルタ24,27の重なりは発生せず、両カラーフィルタ24,27の境界がクリアなカラーフィルタのパターンを得ることができるのである。
【0042】
図4は、第2実施の形態における青色フィルタ形成時の露光アライメント方法を示す。第1実施の形態においては、上述したように、赤色アライメントマーク25を透過した光は、低い反射率の下地デバイス表面で反射されるために、露光装置の検出系に入射される光は微弱となる。そこで、本実施の形態においては、赤色アライメントマークの透過光の反射光量を多くしてアライメント光を有効利用し、露光アライメントの精度を向上させるのである。以下、図4に従って、本実施の形態におけるカラーフィルタの製造方法について説明する。
【0043】
下地デバイス製造時において、上記遮光膜等の高反射材料(例えば、Al(アルミニウム):表面反射率は約90%)によって受光開口(図示せず)および下地アライメントマーク32のパターンを形成する際に、下地デバイス基板31上における赤色アライメントマーク35形成箇所の直下に、赤色アライメントマーク35の領域全体を十分カバーする大きさの上記高反射材料のマーク下引き層38を形成する。その後、第1実施の形態と同様にして、オーバーコート膜33、赤色フィルタ34および赤色アライメントマーク(青色フィルタ形成用アライメントマーク)35、青色レジスト36、および、青色フィルタ37を順次形成する。
【0044】
このように、本実施の形態においては、下地デバイス基板31上における赤色アライメントマーク35形成箇所の直下に高反射材料でマーク下引き層38を形成している。したがって、赤色アライメントマーク35にアライメント光39を照射した場合の透過光は、直下に形成された約90%の表面反射率を有するマーク下引き層38で反射されることになる。その結果、第1実施の形態のように、赤色アライメントマーク25の透過光を単に下地デバイス基板31で反射するよりも遥かに高い反射光量を得ることができ、アライメント光学系からの赤色光を損失させることなく効率よく露光装置のマーク検出に利用することができる。したがって、赤色光のアライメント光学系を用いた青色フィルタ形成時の露光アライメント精度を飛躍的に向上できる。
【0045】
図5は、第3実施の形態における赤色アライメントマーク近傍の断面を示す。赤色アライメントマーク45のコントラストに大きく関与する青色レジスト46およびオーバーコート膜43と赤色アライメントマーク45との境界部分での反射光R1,R1'を強調するためには、青色レジスト46の表面での反射光Rbの存在を無視することはできない。反射光Rbは、上記露光装置におけるマーク信号にとっては何ら有益な情報を有しない所謂ノイズ成分(オフセット)として作用する。そこで、本実施の形態では、青色レジスト46上に低屈折率(例えば、屈折率n=1.4)の反射防止層49(例えば、反射防止材AZアクアタール:クラリアントジャパン社製等)をスピンコートして形成する。そして、反射防止層49の表面から反射光Rbの逆位相の光Rb'を反射させることによって、反射光Rbを 打ち消すのである。尚、上記反射防止層49の屈折率や塗布膜厚は、入射光の波長と、反射防止層49の表面での反射光Rb'および青色レジスト46の表面での反射光Rbの位相関係とを考慮することによって決定すればよい。
【0046】
尚、上記各実施の形態においては、露光アライメント時に使用するアライメント光としてHe-Neレーザ光等の赤色光を使用し、RGB三色のうち上記赤色光に対する透過率が最も低い青色のカラーフィルタを形成する場合を例に説明している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではない。要は、原色カラーフィルタを形成する着色レジストの中から上記アライメント光の透過率が最も低い特定色の着色レジストを選出し、この選出された着色レジストとは異なる色(望ましくは上記透過率が最も高い色)で上記特定色用のアライメントマークを形成すればよいのである。
【0047】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1に係る発明のカラーフィルターの製造方法は、カラーフィルタの形成に使用する着色レジストの中から露光アライメント用の光の透過率が最も低い特定色の着色レジストを選出し、この選出された特定色とは異なる色のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、このアライメントマークに対する露光アライメントを行い、ホトリソグラフィ技術によって上記カラーフィルタを形成するので、上記露光アライメント用の光の透過率が最も低い上記特定色のカラーフィルタを形成する際には、上記特定色よりも透過率が高い色のアライメントマークを使用することができる。したがって、上記特定色のアライメントマークあるいは透明な下地アライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストを得ることができる。
【0048】
すなわち、この発明によれば、上述のようにアライメントマークの高いコントラストを得ることができるので、露光装置によるマーク検出精度を向上させて、露光アライメント精度を高めることができる。
【0049】
また、請求項2に係る発明のカラーフィルタの製造方法は、先ず、アライメント光学系の光の色と同色のアライメント用のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、その後、上記アライメントマークに対する露光アライメントを行い、ホトリソグラフィ技術によって上記カラーフィルタを形成するので、赤色光のアライメント光学系の露光装置によってアライメント光の透過率が低い青色のカラーフィルタを形成する場合には、上記透過率が最も高い赤色のアライメントマークに対して露光アライメントを行うことができる。したがって、上記青色のアライメントマークあるいは透明な下地アライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストを得ることができる。
【0050】
また、請求項3に係る発明のカラーフィルタの製造方法は、赤色光のアライメント光学系を有する露光装置を用いて青色の着色レジストから青色フィルタを形成する場合に、先ず、上記アライメント光学系の光の色と同じ赤色のカラーフィルタ材料である赤色の着色レジストから赤色フィルタおよび赤色のアライメントマークを形成し、上記青色フィルタを形成する場合には、上記赤色のアライメントマークに対して露光アライメントを行うので、赤色のアライメント光の透過率が低い青色の着色レジストから青色フィルタを形成する際には、上記透過率が最も高い赤色のアライメントマークを使用することができる。したがって、青色フィルタ形成時に、青色アライメントマークあるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストを得ることができる。
【0051】
さらに、上記赤色のアライメントマークを上記赤色の着色レジストから赤色フィルタと一緒に形成するので、上記赤色のアライメントマークを被アライメント層(着色レジスト層)の直下に形成できる。したがって、上記被アライメント層とアライメントマークとの距離を小さくでき、屈折やゴーストによるアライメント誤差を防止できる。すなわち、この発明によれば、露光装置によるマーク検出精度を向上させて、露光アライメント精度を高めることができる。
【0052】
さらに、この発明における上記赤色のアライメントマークの形成は、赤色フィルタ形成時に同じ手法で同時に行うので、赤色フィルタ用ホトマスクのパターンを変更するだけで、上記下地アライメントマークを露光アライメント時のターゲットとする従来のカラーフィルタの製造工程に何ら変更を加えることなく実施できる。したがって、従来のカラーフィルタ製造工程に対するコストアップを押さえて、カラーフィルタ形成工程において高いスループットを確保できる。
【0053】
また、請求項4に係る発明のカラーフィルタの製造方法は、上記赤色の着色レジストからアライメントマークを形成するに先立って、上記アライメントマーク形成領域下部に、少なくとも上記アライメントマーク形成領域をカバーする大きさで所定値以上の反射率を呈する下引き層を形成するので、上記赤色のアライメントマークを通過してアライメント光学系に戻る光量を増加でき、アライメント光学系からの赤色光を損失させることなく効率よく上記露光装置のマーク検出に利用することができる。したがって、赤色光のアライメント光学系を用いた青色フィルタ形成時のアライメント精度を飛躍的に向上できる。
【0054】
また、請求項5に係る発明のカラーフィルタの製造方法は、上記青色フィルタ形成用の青色の着色レジスト上に所定値以下の屈折率を呈する反射防止層を形成するので、上記赤色のアライメントマークから上記アライメント光学系に入射される光に対してノイズとなる青色の着色レジスト表面での反射光が弱められる。したがって、上記青色フィルタを形成する際のアライメントマークのコントラストを更に高めることができ、露光アライメント精度を高めることができる。
【0055】
また、請求項6に係る発明のアライメントマークは、アライメント光学系の光の色と同色であるので、アライメント光の色とは異なる色のカラーフィルタを形成する場合には、上記アライメント光学系の光の色と同色のアライメントマークに対して露光アライメントを行うことできる。つまり、例えば赤色光のアライメント光学系を用いる場合に、上記赤色光の透過率が低い青色の原色カラーフィルタを形成する際には、アライメント光の透過率が最も高い赤色のアライメントマークを使用することによって、上記青色のアライメントマークあるいは透明のアライメントマークを使用する場合よりも高いコントラストを得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のカラーフィルタの製造方法における青色フィルタ形成時の露光アライメント方法を示す図である。
【図2】図1における赤色アライメントマークに関する反射光の説明図である。
【図3】図1における赤色アライメントマークに関する反射光と従来の下地アライメントマークに関する反射光との対比図である。
【図4】図1とは異なる青色フィルタ形成時の露光アライメント方法を示す図である。
【図5】図1および図4とは異なる青色フィルタ形成時における赤色アライメントマーク近傍の断面図である。
【図6】従来のカラーフィルタの製造方法における青色フィルタ形成時の下地アライメントマークを用いた露光アライメント方法を示す図である。
【図7】図6とは異なる青色フィルタ形成時の下地アライメントマークを用いた露光アライメント方法を示す図である。
【符号の説明】
21、31 下地デバイス基板
22、32 下地アライメントマーク
23、33、43 オーバーコート膜
24、34 赤色フィルタ
25、35、45 赤色アライメントマーク
26、36、46 青色レジスト
27、37 青色フィルタ
38 マーク下引き層
49 反射防止層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a color filter manufacturing method using a colored resist (hereinafter referred to as a color resist), and an alignment mark used in the color filter manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, applications of solid-state imaging devices such as CCDs (charge coupled devices) are spreading to digital still cameras, image input terminals for personal computers, and the like in addition to video movies and the like. At this time, it is necessary to use a primary color filter instead of the complementary color filter which has been the mainstream. The primary color filters are attracting attention because of their high signal processing simplicity and wide applicability. However, the manufacturing process is becoming increasingly finer, so the shift in dyeing is extremely large. It becomes difficult because it becomes larger (up to 1 μm in both horizontal and vertical directions).
[0003]
  Color filters manufactured by the traditional dyeing method are beginning to see limitations in resolution and uniformity, and primary color dyeing is somewhat lacking in process stability compared to complementary color dyeing. Therefore, immediate improvement measures are required. Under such circumstances, the formation of a color filter with the above-mentioned color resist, which has reached a certain level in the dispersibility and processability of pigments, although it still has some problems in terms of resolution and the like, attracts new attention. It ’s coming. In view of future progress in performance, the formation of a color filter using the color resist is considered to have a great effect not only in improving the characteristics of the solid-state imaging device but also in improving the yield during production and reducing the production cost. The color resist is a positive resist or negative resist in which a pigment is dispersed in a transparent base material, or a positive resist or negative resist in which a dye is uniformly dissolved.
[0004]
  However, the above-described method for manufacturing a color filter using a color resist has a problem in exposure alignment at the time of forming a blue filter as described in detail below. That is, in an exposure apparatus such as a stepper, the alignment mark on the substrate is usually detected using red light such as a He—Ne laser in the exposure alignment process. This is for avoiding resist exposure. However, on the other hand, there is a fact that the blue color resist has a very low transmittance of red light.
[0005]
  Normally, as shown in FIG. 6, the exposure alignment in the blue filter forming step is performed by using an alignment mark (base alignment mark) 2 formed on the base device substrate 1 as an overcoat film 3 that functions as a flattening film and blue. Detection is performed with the red light through the resist layer 4. However, since the red light is absorbed by the blue resist layer 4 in addition to the low contrast of the base alignment mark 2, the signal light reflected and diffracted by the base alignment mark 2 and incident on the detector (not shown) is It becomes extremely weak. Therefore, exposure alignment during the blue filter forming process is very difficult. Note that 5 is a filter of another color (for example, red), and 6 is a blue filter.
[0006]
  In order to solve the above-described problems, for example, improvement of the base alignment mark detectability is achieved by improving the alignment optical system as disclosed in JP-A-6-260390 and JP-A-4-133349. Or various methods such as a method of removing the color resist at the base alignment mark portion at the time of application as disclosed in JP-A-3-163403 and JP-A-8-297206. ing. However, both methods involve improvement of existing devices and introduction of new devices, and it is difficult to say that high throughput can be ensured and can be realized at low cost. Accordingly, there is a need for a simpler solution to the problem of exposure alignment during the blue filter forming process.
[0007]
  Recently, there has been proposed a method for manufacturing a color filter that improves the illuminance of an alignment mark without the need to improve the existing apparatus as described above or introduce a new apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 9-96712). In this color filter manufacturing method, as shown in FIG. 7A, the planarization layer 13 is formed so as to cover the alignment mark 12 on the substrate 11, and the transparent layer is formed at a position immediately above the alignment mark 12 in the planarization layer 13. 14 is formed. Next, the colored resist layer 15 is formed on the substrate 11 so that the thickness on the transparent layer 14 is thinner than the thickness of other portions. Then, the alignment mark 12 is detected by irradiation of the alignment light 16, and after aligning the photomask (not shown) with the substrate 11, exposure and development are performed, and a colored resist as shown in FIG. A color filter 17 having the pattern of the layer 15 is obtained. By doing so, since the colored resist layer 15 is thin immediately above the alignment mark 12, the illuminance of the alignment mark 12 is increased even when the colored resist layer 15 is a blue resist layer and the alignment light 16 is red light. It can be improved.
[0008]
  The color filter manufacturing method shown in FIG. 7 forms an alignment mark on a layer (for example, a polysilicon electrode or a light-shielding film layer) that determines a light receiving portion opening that has been conventionally performed in an on-chip process such as a solid-state imaging device. This method follows the method, and is considered to be a measure for improving the illuminance of the alignment mark without process improvement costs or significant process changes.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the conventional color filter manufacturing method has the following problems. That is, as shown in FIG. 7A, a thick planarization layer 13 is formed between the colored resist layer 15 that is the alignment target layer and the alignment mark 12. When such a planarization layer 13 is formed between the alignment target layer and the base alignment mark, a large distance difference occurs between the surface of the alignment target layer and the surface of the base alignment mark. Therefore, in particular, when laser light is used as alignment light, there is a problem that alignment errors are likely to occur due to refraction or ghost.
[0010]
  Furthermore, there remains a problem in terms of improving the contrast of the alignment mark necessary for mark recognition of the exposure apparatus. That is, the light intensity of the alignment light 16 is I, the light absorption coefficient of the colored resist 15 is α, and the film thickness of the colored resist 15 immediately above the alignment mark 12 is d1 / 2 (d1: the film thickness of the flat portion in the colored resist 15). When the reflectance of the substrate 11 is R0 and the reflectance of the alignment mark 12 is RM, the contrast C of the alignment mark 12 is expressed as C≈Ie−αd1 | (R0−RM) |. Therefore, the contrast C of the alignment mark 12 depends on the reflectance RM of the alignment mark 12. However, as described above, the base alignment mark is usually formed on a silicon compound layer that determines the opening of the light receiving portion such as a polysilicon electrode or a light shielding film layer. Accordingly, the reflectance RM is not significantly different from the reflectance R0 of the substrate 11 formed of silicon or silicon oxide, and the contrast C of the alignment mark 12 is lowered.
[0011]
  Furthermore, when the shape of the transparent layer 14 is the same as the shape of the alignment mark 12 and they are superimposed one on top of the other, either the light passing through the contours of both the transparent layer 14 and the alignment mark 12 Light passing through only one of them may be mixed, which may cause a false signal of the mark signal of the exposure apparatus.
[0012]
  That is, in the conventional color filter manufacturing method, an alignment error due to a large distance difference between the colored resist layer 15 and the alignment mark 12, a decrease in contrast of the alignment mark 12, generation of a false signal of the mark signal of the exposure apparatus, etc. The above problem remains, and there is a problem that high alignment accuracy cannot be ensured when the illuminance decreases due to absorption of red alignment light by the blue resist.
[0013]
  Therefore, the object of the present invention is to obtain high contrast under the blue resist when using red alignment light, to ensure high alignment accuracy, to ensure high throughput in the color filter forming process, and to increase the cost by improving the conventional process. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter capable of suppressing the above-described problem.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides several types of color filters.pluralIn the method for producing a color filter formed from a colored resist by photolithography technology, a colored resist having the lowest light transmittance for exposure alignment is selected from the colored resists. Different alignment marksUsing the color filter material for that colorAfter that, the color filter is formed by performing exposure alignment on the alignment mark.
[0015]
  According to the said structure, the alignment mark used when forming the color filter of the specific color with the lowest light transmittance for exposure alignment is a color other than the said specific color.Using the color filter material for that colorIt is formed. Therefore, when forming the color filter of the specific color having the lowest light transmittance for the exposure alignment, an alignment mark having a color higher in transmittance than the specific color can be used. Alternatively, a higher contrast can be obtained than when a transparent alignment mark is used.
[0016]
  In the invention according to claim 2, a plurality of types of color filters are provided.pluralIn a manufacturing method of a color filter formed from a colored resist by a photolithography technique, first, an alignment mark having the same color as the light color of the alignment optical system is formed.Using the color filter material for that colorAfter that, the color filter is formed by performing exposure alignment on the alignment mark.
[0017]
  According to the above configuration, when forming a color filter having a color different from the light color of the alignment optical system, exposure alignment is performed on the alignment mark having the same color as the light color of the alignment optical system. Therefore, for example, when the light of the alignment optical system is red, when forming a blue color filter having a low transmittance of red light, the red alignment mark having the highest transmittance is used. Thus, a higher contrast can be obtained than when the blue or transparent alignment mark is used.
[0018]
  According to a third aspect of the invention, there is provided a color filter manufacturing method for forming a blue filter from a blue colored resist by a photolithography technique using an exposure apparatus having a red light alignment optical system. Prior to the same color of light as the alignment optical systemRed color filter materialRed colored resist to red filter andRedWhen the alignment mark is formed and the blue filter is formed, the aboveRedThe alignment optical system performs exposure alignment on the alignment mark.
[0019]
  According to the above configuration, when forming a blue filter from a blue colored resist having low transmittance of red light from the alignment optical system, the red alignment mark having the highest transmittance is used. A higher contrast can be obtained than when the blue or transparent alignment mark is used.
[0020]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the color filter manufacturing method according to the third aspect of the present invention, prior to forming an alignment mark from the red colored resist, at least the alignment mark is formed below the alignment mark formation region. It is characterized in that an undercoat layer having a size that covers the mark formation region and exhibiting a reflectance of a predetermined value or more is formed.
[0021]
  According to the above configuration, the undercoat layer having a high reflectivity is formed below the red alignment mark so as to cover at least the alignment mark formation region. Therefore, the red light emitted from the alignment optical system is efficiently incident on the alignment optical system with little loss and is used for detecting the alignment mark.
[0022]
  The invention according to claim 5 is the method for producing a color filter according to claim 3, wherein an antireflection layer exhibiting a refractive index of a predetermined value or less is formed on the blue colored resist for forming the blue filter. It is characterized by doing.
[0023]
  According to the above configuration, since the antireflective layer having a low refractive index is formed on the blue colored resist, the reflected light on the blue colored resist surface is weakened. Thus, the reflected light that becomes noise with respect to the light incident on the alignment optical system from the red alignment mark is weakened, and the contrast of the alignment mark is further increased.
[0024]
  The invention according to claim 6When forming multiple types of color filters from multiple colored resists by photolithography ,Depending on the alignment optics of the exposure equipmentPhoto mask for color filterAlignment mark used during exposure alignment, the same color as the light of the alignment optical systemUsing the color filter materialIt is characterized by being formed.
[0025]
  According to the above configuration, when forming a primary color filter having a color different from the light color of the alignment optical system, exposure alignment can be performed on the alignment mark of the same color as the light color of the alignment optical system. . Therefore, for example, when the light of the alignment optical system is red, when forming a blue primary color filter having a low transmittance of red light, the red alignment mark having the highest transmittance is used. A higher contrast can be obtained than when the blue or transparent alignment mark is used.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows an exposure alignment method when forming a blue filter in the first embodiment. A method for manufacturing a color filter in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0027]
  As shown in FIG. 1A, a base alignment mark 22 is formed on the base device substrate 21 by patterning a light shielding film layer or the like that determines a light receiving opening. Then, in order to flatten the unevenness of the underlying device and facilitate the formation of the color filter, a transparent acrylic resin is applied to the entire underlying device substrate 21 to form the overcoat film 23. After this, the color filter forming process is started.
[0028]
  In the color filter forming step, the red filter 24 is formed prior to the formation of the blue color filter. The red filter 24 is formed by applying a red resist (not shown) on the overcoat film 23, aligning a red filter photomask (not shown) with the base alignment mark 22, and then exposing, developing, and developing. It is formed by performing a post-baking process.
[0029]
  In the present embodiment, at the time of forming the red filter 24, at least the red alignment mark 25 used as an alignment mark at the time of forming the blue filter is simultaneously formed in the same manner as the red filter 24. The red alignment mark 25 has a shape used for normal alignment. Here, the red alignment mark 25 is desirably formed from a color resist layer having excellent mask linearity in terms of the finishing accuracy of the alignment mark. However, since the swelling due to dyeing is large, the dimensional shift is large, and if the bleeding and color mixing associated therewith can be taken into consideration in advance, it may be formed by the dyeing method described above.
[0030]
  Thus, when the red filter 24 and the red alignment mark 25 are formed, a blue filter 27 is formed as shown in FIG. 1B continuously or after forming an intermediate layer (for example, a green filter). To do. The blue filter 27 is formed by coating the entire surface with a blue resist 26 and irradiating the red alignment mark 25 formed simultaneously with the red filter 24 with the red alignment light 28 to align the photomask for blue filter (not shown). Then, exposure, development, and post-baking are performed to transfer the blue photomask filter pattern to the blue resist 26.
[0031]
  Here, in the normal film formation of the blue resist 26, the blue resist 26 is applied with a film thickness of about 1.0 μm. In the exposure alignment of the blue filter photomask, He-Ne laser light (red light) is used as a light source, and the film thickness d1 (see FIG. 2) of the blue color resist 26 immediately above the red alignment mark 25 and the red alignment mark 25 are used. When the ratio d1 / d0 to the film thickness d0 of the blue color resist 26 at the outer flat portion is d1 / d0 = 1/2, and the transmittance of the blue resist 26 with a film thickness of 1.0 μm is about 15%, the red alignment The ratio I1 / I0 between the transmitted light amount I1 of the mark 25 and the transmitted light amount I0 of the flat portion is I1 / I0≈2.6.
[0032]
  When a color resist having a high ability to bury a step is used as the blue resist 26, the film thickness d1 of the blue color resist 26 immediately above the red alignment mark 25 is relatively small. Accordingly, in this case, the value of the transmitted light amount ratio I1 / I0 can be increased, which is favorable from the viewpoint of signal detection of the exposure apparatus. However, the transmitted light of the blue color resist 26 in the flat portion and the transmitted light of the blue color resist 26 immediately above the red alignment mark 25 are reflected again by the surface of the underlying device (the reflectance is generally not high), and then again. The light passes through the blue resist 26 and enters the detection system of the exposure apparatus. Therefore, the transmitted light amounts IR1 and IR0 incident on the detection system are weak signals. Therefore, actually, as shown in FIG. 2, the reflected light R 1 and R 1 ′ at the boundary between the blue resist 26 and the overcoat film 23 and the red alignment mark 25 are greatly involved in the contrast of the red alignment mark 25. It is.
[0033]
  Here, exposure alignment is performed on the red alignment mark 25 with red alignment light as in the present embodiment, and exposure alignment is performed on the base alignment mark 12 via the transparent layer 14 as shown in FIG. Compare the contrast with the case.
[0034]
  In FIG. 3, the thickness of the color resist layer 15 on the transparent layer 14 is d5, the reflectance of the base alignment mark 12 is RM, and the reflectance of the base device substrate is R0. Further, the thickness of the color resist layer 26 on the red alignment mark 25 is d6, the thickness of the color resist layer 26 on the flat portion other than the alignment mark 25 is d7, and the reflectance of the alignment mark 25 is RM ′. The reflectance between the alignment mark 25 and the overcoat film 23 is R0 ′.
[0035]
  The contrast CA when exposure alignment is performed on the base alignment mark 12 via the color resist layer 15 and the transparent layer 14 is CA = | SA0−SA1 | ≈Ie−2αd5 | R0−RM |. On the other hand, the contrast CB in the present embodiment is CB = | SB0− (SB1 + SB1 ′) | ≈Ie−2αd6 | (e−2α (d7−d6) −1) R0′−RM ′ |. Here, if d7 >> d6, since e−2α (d7−d6) ≈0, CB≈Ie−2αd6 | R0 ′ + RM ′ | Therefore, the contrast ratio CA / CB of both is CA / CB≈ | (R0−RM) / (R0 ′ + RM ′) | · e−2α (d5−d6).
[0036]
  Usually, as the length of the transparent layer 14 or the alignment mark 25 formed on the flat layers 13 and 23 along the flat layers 13 and 23 becomes longer, the color resist layers 15 and 26 on the transparent layer 14 or the alignment mark 25 become longer. The thickness increases. Therefore, the size relationship between the length LT of the transparent layer 14 and the length LM of the alignment mark 12 (= the length of the alignment mark 25) is expressed as LT >> LM so that a false signal of the mark signal of the exposure apparatus is not generated. Then, d5> d6. Accordingly, the term “e-2α (d5-d6)” in the CA / CB formula is e-2α (d5-d6) <1. Further, as described above, the reflectance RM of the base alignment mark 12 made of transparent resin and the reflectance R0 of the base device substrate made of silicon or silicon oxide are substantially equal, and the term “R0− in the expression of the contrast ratio CA / CB”. “RM” is (R0−RM) ≈0. As a result, CA / CB becomes CA / CB <1. From the above, the contrast CB according to the present embodiment is higher than the contrast CA in the case of using the base alignment mark as shown in FIG.
[0037]
  As described above, in the present embodiment, after the light-shielding film layer and the like are patterned on the base device substrate 21 to form the base alignment mark 22, the overcoat film 23 is formed using a transparent acrylic resin. Then, after applying the red resist on the overcoat film 23, exposure alignment using the base alignment mark 22 is performed, and the red alignment mark 25 for forming the red filter 24 and the blue filter 27 is simultaneously formed by the photolithography technique. Further, when the blue filter 27 is formed, exposure alignment using the red alignment mark 25 is performed after the blue resist 26 is applied, and the blue filter 27 is formed by a photolithography technique. Thus, when the blue filter 27 is formed, the red alignment mark 25 that does not absorb red alignment light is used as a target for exposure alignment, and the transmitted light amount I1 of the red alignment mark 25 is used as the base alignment mark 22. Can be bigger. Further, the reflected light (R 1 + R 1 ′) relating to the red alignment mark 25 can be made larger than when the base alignment mark 22 is used. Therefore, according to the present embodiment, the contrast of the alignment mark when the blue filter 27 is formed can be sufficiently increased as compared with the case where the base alignment mark 22 is used.
[0038]
  Further, the alignment mark 25 at the time of forming the blue filter 27 is formed immediately below the blue resist 26 which is an alignment target layer, that is, on the color filter forming surface. Therefore, the surface of the alignment target layer 26 and the surface of the alignment mark 25 can be brought close to each other, and even when laser light is used as alignment light, alignment errors due to refraction and ghost are unlikely to occur.
[0039]
  Furthermore, in the present embodiment, as in the color filter manufacturing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-96712, a false signal with respect to the mark signal of the exposure apparatus is placed above the base alignment mark 22 and the red alignment mark 25. Does not form a transparent layer that can cause signal generation. Therefore, the generation of the false signal can be eliminated and the alignment accuracy can be improved.
[0040]
  Further, the red alignment mark 25 characterizing the present embodiment is formed simultaneously with the same technique as the red filter 24 forming technique when the red filter 24 is formed. Therefore, it is not necessary to make any changes to the manufacturing process of the conventional color filter that uses the base alignment mark as a target during exposure alignment. Therefore, the cost increase from the conventional color filter manufacturing process can be suppressed, and high throughput can be secured in the color filter forming process.
[0041]
  That is, in this embodiment, high exposure alignment accuracy can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 1, even when the blue filters 27, 27,... Are formed between the red filters 24, 24,. Thus, a clear color filter pattern can be obtained.
[0042]
  FIG. 4 shows an exposure alignment method when forming a blue filter in the second embodiment. In the first embodiment, as described above, the light transmitted through the red alignment mark 25 is reflected on the surface of the underlying device having a low reflectance, so that the light incident on the detection system of the exposure apparatus is weak. Become. Therefore, in the present embodiment, the amount of reflected light transmitted through the red alignment mark is increased to effectively use the alignment light, thereby improving the exposure alignment accuracy. Hereinafter, a method for manufacturing a color filter in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0043]
  When forming the pattern of the light-receiving opening (not shown) and the base alignment mark 32 by using a highly reflective material such as the light shielding film (for example, Al (aluminum): surface reflectance is about 90%) in manufacturing the base device. Then, the mark undercoat layer 38 of the highly reflective material having a size enough to cover the entire area of the red alignment mark 35 is formed immediately below the formation position of the red alignment mark 35 on the base device substrate 31. Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an overcoat film 33, a red filter 34, a red alignment mark (blue filter forming alignment mark) 35, a blue resist 36, and a blue filter 37 are sequentially formed.
[0044]
  As described above, in the present embodiment, the mark undercoat layer 38 is formed of a highly reflective material immediately below the position where the red alignment mark 35 is formed on the underlying device substrate 31. Therefore, the transmitted light when the alignment light 39 is irradiated to the red alignment mark 35 is reflected by the mark undercoat layer 38 having a surface reflectance of about 90% formed immediately below. As a result, as in the first embodiment, it is possible to obtain a reflected light amount much higher than the case where the transmitted light of the red alignment mark 25 is simply reflected by the base device substrate 31, and the red light from the alignment optical system is lost. It is possible to efficiently use it for mark detection of an exposure apparatus without causing it to occur. Therefore, the exposure alignment accuracy when forming the blue filter using the red light alignment optical system can be dramatically improved.
[0045]
  FIG. 5 shows a cross section in the vicinity of the red alignment mark in the third embodiment. In order to emphasize the blue resist 46 and the reflected light R1, R1 'at the boundary between the overcoat film 43 and the red alignment mark 45, which are greatly involved in the contrast of the red alignment mark 45, reflection on the surface of the blue resist 46 is performed. The presence of the light Rb cannot be ignored. The reflected light Rb acts as a so-called noise component (offset) that has no useful information for the mark signal in the exposure apparatus. Therefore, in this embodiment, an antireflection layer 49 (for example, an antireflection material AZ Aquatar: manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.) having a low refractive index (for example, a refractive index n = 1.4) is spun on the blue resist 46. Form by coating. Then, the reflected light Rb is canceled by reflecting the light Rb ′ having the opposite phase to the reflected light Rb from the surface of the antireflection layer 49. The refractive index and coating thickness of the antireflection layer 49 are determined by the wavelength of the incident light and the phase relationship between the reflected light Rb ′ on the surface of the antireflection layer 49 and the reflected light Rb on the surface of the blue resist 46. It may be determined by considering it.
[0046]
  In each of the above embodiments, red light such as He—Ne laser light is used as alignment light used during exposure alignment, and a blue color filter having the lowest transmittance for the red light among the three RGB colors is used. The case of forming is described as an example. However, the present invention is not limited to this. In short, a colored resist having a specific color with the lowest transmittance of the alignment light is selected from the colored resists forming the primary color filter, and a color different from the selected colored resist (preferably the transmittance is the highest). The alignment mark for the specific color may be formed with a high color).
[0047]
【The invention's effect】
  As apparent from the above, the color filter manufacturing method according to the first aspect of the present invention uses a specific color resist having the lowest light transmittance for exposure alignment among the color resists used for forming the color filter. Select an alignment mark with a color different from the selected specific color.Using the color filter material for that colorThe alignment filter is formed, and the alignment mark is subjected to exposure alignment, and the color filter is formed by a photolithography technique. Therefore, when forming the color filter of the specific color having the lowest light transmittance for the exposure alignment, It is possible to use an alignment mark of a color having a higher transmittance than the specific color. Therefore, a higher contrast can be obtained than when the alignment mark of the specific color or the transparent base alignment mark is used.
[0048]
  That is, according to the present invention, since the high contrast of the alignment mark can be obtained as described above, the mark detection accuracy by the exposure apparatus can be improved and the exposure alignment accuracy can be increased.
[0049]
  In the color filter manufacturing method according to the second aspect of the invention, first, an alignment mark for alignment having the same color as the light color of the alignment optical system is provided.Using the color filter material for that colorAfter that, the alignment mark is subjected to exposure alignment, and the color filter is formed by a photolithography technique. Therefore, a blue color filter having a low alignment light transmittance is formed by an exposure device of a red light alignment optical system. In this case, exposure alignment can be performed on the red alignment mark having the highest transmittance. Therefore, a higher contrast can be obtained than when the blue alignment mark or the transparent base alignment mark is used.
[0050]
  According to a third aspect of the present invention, when the blue filter is formed from the blue colored resist using the exposure apparatus having the red light alignment optical system, the light of the alignment optical system is firstly used. Same color asRed color filter materialRed colored resist to red filter andRedWhen the alignment mark is formed and the blue filter is formed, exposure alignment is performed on the red alignment mark. Therefore, when forming the blue filter from a blue colored resist having a low transmittance of red alignment light. The red alignment mark having the highest transmittance can be used. Therefore, a higher contrast can be obtained when forming a blue filter than when a blue alignment mark or a transparent alignment mark is used.
[0051]
  Furthermore, since the red alignment mark is formed together with the red filter from the red colored resist, the red alignment mark can be formed directly under the alignment target layer (colored resist layer). Therefore, the distance between the alignment layer and the alignment mark can be reduced, and alignment errors due to refraction and ghost can be prevented. That is, according to the present invention, the mark detection accuracy by the exposure apparatus can be improved, and the exposure alignment accuracy can be increased.
[0052]
  Furthermore, since the formation of the red alignment mark in the present invention is simultaneously performed by the same method when forming the red filter, the base alignment mark can be used as a target at the time of exposure alignment only by changing the pattern of the photomask for the red filter. This can be carried out without any change in the manufacturing process of the color filter. Therefore, it is possible to secure a high throughput in the color filter forming process while suppressing an increase in cost for the conventional color filter manufacturing process.
[0053]
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a color filter manufacturing method that covers at least the alignment mark formation region below the alignment mark formation region prior to forming an alignment mark from the red colored resist. Since an undercoat layer exhibiting a reflectance greater than or equal to a predetermined value is formed, the amount of light that passes through the red alignment mark and returns to the alignment optical system can be increased, and the red light from the alignment optical system can be efficiently lost. It can be used for mark detection of the exposure apparatus. Therefore, it is possible to dramatically improve the alignment accuracy when forming the blue filter using the red light alignment optical system.
[0054]
  In the color filter manufacturing method of the invention according to claim 5, an antireflection layer exhibiting a refractive index of a predetermined value or less is formed on the blue colored resist for forming the blue filter. Reflected light on the surface of the blue colored resist that becomes noise with respect to light incident on the alignment optical system is weakened. Therefore, the contrast of the alignment mark when forming the blue filter can be further increased, and the exposure alignment accuracy can be increased.
[0055]
  Further, since the alignment mark of the invention according to claim 6 is the same color as the light of the alignment optical system, when forming a color filter of a color different from the color of the alignment light, the light of the alignment optical system is used. The exposure alignment can be performed on the alignment mark of the same color as this color. That is, for example, when using a red light alignment optical system, when forming the blue primary color filter having a low red light transmittance, the red alignment mark having the highest alignment light transmittance should be used. Therefore, a higher contrast can be obtained than when the blue alignment mark or the transparent alignment mark is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an exposure alignment method when forming a blue filter in the color filter manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of reflected light regarding the red alignment mark in FIG. 1;
FIG. 3 is a comparison diagram of reflected light related to a red alignment mark in FIG. 1 and reflected light related to a conventional base alignment mark.
4 is a view showing an exposure alignment method when forming a blue filter different from FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the vicinity of a red alignment mark when a blue filter different from FIGS. 1 and 4 is formed.
FIG. 6 is a view showing an exposure alignment method using a base alignment mark when forming a blue filter in a conventional color filter manufacturing method.
7 is a view showing an exposure alignment method using a base alignment mark at the time of forming a blue filter different from FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
21, 31 Base device substrate
22, 32 Base alignment mark
23, 33, 43 Overcoat film
24, 34 Red filter
25, 35, 45 Red alignment mark
26, 36, 46 Blue resist
27, 37 Blue filter
38 mark undercoat
49 Antireflection layer

Claims (6)

複数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成するカラーフィルタの製造方法において、
上記着色レジストのうちで露光アライメント用の光の透過率が最も低い特定色の着色レジストを選出し、この選出された特定色とは異なる色のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、
その後、上記アライメントマークに対する露光アライメントを行って上記カラーフィルタを形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In a method for producing a color filter, in which a plurality of types of color filters are formed from a plurality of colored resists by photolithography technology,
Among the colored resists, a colored resist of a specific color having the lowest light transmittance for exposure alignment is selected, and an alignment mark of a color different from the selected specific color is selected using a color filter material for the color. Forming,
Then, the said color filter is formed by performing exposure alignment with respect to the said alignment mark, The manufacturing method of the color filter characterized by the above-mentioned.
複数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成するカラーフィルタの製造方法において、
先ず、アライメント光学系の光の色と同色のアライメントマークを当該色用のカラーフィルタ材料を用いて形成し、
その後、上記アライメントマークに対する露光アライメントを行って上記カラーフィルタを形成する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In a method for producing a color filter, in which a plurality of types of color filters are formed from a plurality of colored resists by photolithography technology,
First, an alignment mark of the same color as the light color of the alignment optical system is formed using the color filter material for the color ,
Then, the said color filter is formed by performing exposure alignment with respect to the said alignment mark, The manufacturing method of the color filter characterized by the above-mentioned.
赤色光のアライメント光学系を有する露光装置を用いて、青色の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって青色フィルタを形成するカラーフィルタの製造方法において、
上記青色フィルタの形成に先立って、上記アライメント光学系の光の色と同じ赤色のカラーフィルタ材料である赤色の着色レジストから赤色フィルタおよび赤色のアライメントマークを形成し、
上記青色フィルタを形成する場合には、上記アライメント光学系によって上記赤色のアライメントマークに対する露光アライメントを行う
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In a method of manufacturing a color filter that forms a blue filter from a blue colored resist by a photolithography technique using an exposure apparatus having an alignment optical system for red light,
Prior to the formation of the blue filter, a red filter and a red alignment mark are formed from a red colored resist, which is a red color filter material that is the same color as the light of the alignment optical system,
When forming the blue filter, the alignment optical system performs exposure alignment on the red alignment mark.
請求項3に記載のカラーフィルタの製造方法において、
上記赤色の着色レジストからアライメントマークを形成するに先立って、上記アライメントマーク形成領域下部に、少なくとも上記アライメントマーク形成領域をカバーする大きさで所定値以上の反射率を呈する下引き層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In the manufacturing method of the color filter of Claim 3,
Prior to forming an alignment mark from the red colored resist, an undercoat layer that is at least a size that covers the alignment mark formation region and exhibits a reflectance of a predetermined value or more is formed below the alignment mark formation region. A method for producing a color filter characterized by the above.
請求項3に記載のカラーフィルタの製造方法において、
上記青色フィルタ形成用の青色の着色レジスト上に、所定値以下の屈折率を呈する反射防止層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In the manufacturing method of the color filter of Claim 3,
A method for producing a color filter, comprising forming an antireflection layer exhibiting a refractive index of a predetermined value or less on a blue colored resist for forming the blue filter.
複数種類のカラーフィルタを複数の着色レジストからホトリソグラフィ技術によって形成する場合に、露光装置のアライメント光学系によるカラーフィルタ用ホトマスクの露光アライメント時に使用されるアライメントマークであって、
上記アライメント光学系の光の色と同色のカラーフィルタ材料を用いて形成されたことを特徴とするアライメントマーク。
An alignment mark used during exposure alignment of a photomask for a color filter by an alignment optical system of an exposure apparatus when a plurality of types of color filters are formed from a plurality of colored resists by photolithography technology ,
An alignment mark formed using a color filter material having the same color as the light of the alignment optical system.
JP2003014364A 2003-01-23 2003-01-23 Color filter manufacturing method and alignment mark Expired - Fee Related JP3919671B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014364A JP3919671B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Color filter manufacturing method and alignment mark

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014364A JP3919671B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Color filter manufacturing method and alignment mark

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01254698A Division JP3422923B2 (en) 1998-01-26 1998-01-26 Method for manufacturing color filter and alignment mark

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003215321A JP2003215321A (en) 2003-07-30
JP3919671B2 true JP3919671B2 (en) 2007-05-30

Family

ID=27656112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003014364A Expired - Fee Related JP3919671B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Color filter manufacturing method and alignment mark

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3919671B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4480740B2 (en) 2007-07-03 2010-06-16 シャープ株式会社 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic information device
JP5513729B2 (en) * 2008-10-03 2014-06-04 大日本印刷株式会社 Method for producing color filter forming substrate
TWI444943B (en) * 2011-03-11 2014-07-11 E Ink Holdings Inc Color display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003215321A (en) 2003-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3422923B2 (en) Method for manufacturing color filter and alignment mark
US7084472B2 (en) Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
KR970008453B1 (en) Solid state imaging device and manufacturing method thereof
CN100440518C (en) Solid-state imaging device and manufacturing method thereof
US7973378B2 (en) Solid-state imaging device having improved sensitivity and reduced flare
US20070187794A1 (en) Imaging device
US7466001B2 (en) Image sensor and manufacturing method of image sensor
KR960016178B1 (en) Solid state imaging device and manufacturing method thereof
JP3711211B2 (en) Solid-state imaging device
JP3919671B2 (en) Color filter manufacturing method and alignment mark
JP2000294758A (en) Solid-state image pickup device
JP2004228398A (en) Solid-state imaging element and manufacturing method thereof
JP4725108B2 (en) Color solid-state image sensor
JP3046886B2 (en) Solid-state imaging device
JP2002094037A (en) Solid-state image pickup element and its manufacturing method
JP2004335598A (en) Solid state imaging device and its manufacturing method
US20090152661A1 (en) Image sensor and method for manufacturing the same
JP5124897B2 (en) Manufacturing method of color filter
JPH06342896A (en) Solid-state image sensor and manufacture thereof
JP3154134B2 (en) Solid-state imaging device
JP4780639B2 (en) Colored layer forming method, imaging device manufacturing method, and display device manufacturing method
JP2004311557A (en) Solid-state imaging device for linear sensor
JP4299643B2 (en) Solid-state imaging device and manufacturing method thereof
JPH01149459A (en) Solid-state color image pickup element
JP3553105B2 (en) Manufacturing method of color filter

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061017

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061215

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20061215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees