JPS59171910A - 微細色フイルタ−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】 本発明は、ＣＯＤ　（チャージ、カップルド、デバイス
）、ＢＢＤ　（／−ケラト、ブリゲート、デ／人イス）
、ＣＩＤ（チャージ、インジェクション、デバイス）等
のカラー固体撮像素子及びカラーディスプレイ用等に用
いられる微細色フィルターの製造方法に関する。

従来、微細色フィルター等の製法に於いて、色素層を真
空蒸着によって色素の蒸着薄膜として形成する方法が、
例えば特開昭５５−１４８４０６号公報等に提案されて
いる。この方法によれば、色素そのもので着色層が形成
でき、染色法に於け゛る媒染層が不要なので、きわめて
薄膜化され、かつ非水工程によって色素層が形成できる
という利点を有している。こうして蒸着により形成され
た色素層をパターン形成グする方法としては、従来ドラ
イエンチング法が使用されている。これは、色素層上に
レジストマスクパターンを形成した後、これをエンチン
グ用マスクとして非レジスト部分の色素層をイオンない
しプラズマ雰囲気中で蒸発させて除去し、所望の形状の
微細色フィルターを形成するものである。

しかしながら、このような方法では、色素層上に色素層
を損なうことなくパターンの形成が可能で、かつ耐ドラ
イエツング性の良いレジストの選択が容易ではなく、ま
たレジストマスクがフィルター上に残存するために構成
が複雑になるという問題点を有している。

一方、上記方法に対して、基板上に溶解可能なネガパタ
ーンを形成し、しかる後に色素層を形成し、次いで下部
の溶解可能なネガパターンを溶解除去することによって
、その上層に形成された不要な色素層をも同時に遊離除
去させるいわゆるり／ヘースエンチング状（又はリフト
オフ法）が、例えば特公昭４７−１６８１５号公報等に
より知られている。このリバースエ・ンチング法によれ
ば、後で溶解可能な物質、主にポジ型レジストを用いて
所望形状の着色層に対してネガティブな関係にあるパタ
ーンレジストを設けた後に真空蒸着法による色素層を設
け、しかる後下層レジストパターンを溶解することによ
って所望形状の着色パターンを得ることになる。この方
法によれば色素層のみの着色パターンが得られるためシ
ンプルな構成となる長所を有する。

しかしながら、これまでリバースエツチング法による微
細色分解フィルター形成法は殆ど普及していない。その
原因は、色素層を損なわずにリバースエツチングのため
の所望の形状の着色層に対してネガティブな関係にある
可溶レジストパターンを形成すること並びに色素層を損
なわずにレジストハターンを溶解除去することが困難な
ためである。即ち、以上の条件を満足させ得るパターン
形成に用いるパターン形成材料の選択が極めて困難であ
り、従来知られているポジ型レジストに対しては、エツ
チング用マスクとしての要求から成分の樹脂が強固なた
めに、強い溶解力をもつ溶剤が使われていることが多い
。従ってこのようなレジストを用いてリバースエンチン
グを行った場合、レジストの現像及び除去の際、色素層
を溶解してしまったり、溶解にまでには至らなくともヒ
ビ割れや白濁が生じたり、一部溶解して分光特性を損な
うことが多く、仮りに成功しても極めて限られた色素の
みにしか適用できないものであった。

本発明者等は上記の欠点を解決する微細色フィルターの
製造方法につき鋭意検討した結果、色素股上に脂肪族炭
化水素で溶解される樹脂層と該樹脂層上に無機物よりな
る膜を形成することによって解決できることを見い出し
た。

本発明の目的は、ポジ型フォトレジストを用いた蒸着色
素膜のリバースエツチング法による欠点、即ち、非常に
限定された色素しか使用できないため、希望する分光特
性を得ることが困難であると同時に多色微細色フィルタ
ーの形成が難かしいという欠点を解消し、殆ど全ての色
素に対して適用可能な微細色フィルターの製造方法を提
供することを目的とする。

本発明の他の目的は、工程が簡易な多色微細色フィルタ
ーの製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の微細色フィルターの製造方法は、基
板上に所望の形状の色素膜が形成された微細色フィルタ
ーの製造方法に於いて、（１）基板上に色素膜を形成す
る工程と、（２）該色素膜上に脂肪族炭化水素で溶解可
能な樹脂を用いて樹脂層を形成する工程と、 （３）該樹脂層上に無機物よりなる膜を形成する工程と
、 （４）該無機物膜上にフォトレジストパターンを形成す
る工程と、 （５）該フォトレジストパターンを無機物膜に転写する
工程と、 （６）該フォトレジストパターンを前記樹脂層に転写す
る工程と、 （７）露出した■Ｊ記色素膜を除去する工程と、（８）
該フォトレジストパターンにしたがって基板上に第２の
色素膜を形成する工程と、 （９）脂肪族炭化水素溶媒を用いて前記樹脂層及び＄、
機物膜を含む前記フォトレジストパターンを除去する工
程、 とを有することを特徴とする。

以下、本発明による微細色フィルターの製造方法につき
図面に基づいて説明するが、代表的な態様は第１図から
第１０図により示される。

まず第１図に示されるように、基板１上に色素膜２を形
成する。色素膜は種々の方法によって形成することがで
きるが、特に色素の蒸着によって形成するのが有利であ
る。蒸着による場合には、色素のみで色素膜が形成でき
、染色法に於ける媒染層が不用なので極めて薄膜化でき
かつ非水工程によって色素膜が形成できる。

次に第２図に示されるように、色素膜ｚ上に脂肪族炭化
水素で溶解可能な樹脂を用いて樹脂層３が、例えば塗布
等の手段により形成される。

該樹脂材料としてはゴム系樹脂が望ましい。その具体例
としては、例えばネオブレンゴム、インブレンゴム、環
化ゴム、天然ゴム等が挙げられる。また、これら樹脂に
よる色素膜上べの薄膜形成が容易に実施できるように、
樹脂溶液の形で使用することが適当であり、この際の樹
脂と溶剤の比率は、通常基板へ樹脂溶液の塗布が可能な
範囲であればよく、特に限定されるものではないが、−
股に重量比で樹脂ｌに対して溶剤３以上の割合で使用す
ることが適当である。次いで溶剤を乾燥除去することに
より樹脂層３が形成される。

本発明で使用する該樹脂の溶媒としては、色素膜へのダ
メージの最も少ないＣｎＨ２ｎ＋χｎ≧５の整数、　ｘ
＝−２、０、２）の−・般式で表わされる脂肪族炭化水
素類が適当である。その具体例としては、例えばペンタ
ン、シクロペンタン、ペンテン、ペンチン、ヘキサン、
シクロヘキサン、ヘキセン、ヘキシン、ヘプタン、シク
ロヘプタン、ヘプテン、ヘプチン、オクタン、シクロオ
クタン、オクテン、オクチン、ノナン、シクロノナン、
ノネン、ノニン、デカン、シクロデカン、デセン、デシ
ン、ウンデカン、シクロウンデカン、ウンデセン、ウン
デシン、ドデカン、シクロトチカン１ドデセン、トデシ
ン等が挙げられる。これらの溶剤は中休若しくは混合し
て用いることができる。

次に第３図に示されるように、樹脂層３上に無機物膜４
を形成する。無機物膜を形成する材料としては、例えば
ＳｉＯ□、Ｓｉ２Ｎ４．　Ｔｉｅ□、ＣａＯ２、ＺｎＳ
　。

ＭｇＦ、、、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３，５ｎ０２、Ｔａ２０
６．　ＰｂＦ２、Ｓｉ、Ｔｉ、　Ｍｏ、Ｗ　、Ｃｒ、　
０ｒ２０３、ＧａＡｓ、　ＡＩなどが挙げられる。これ
らの無機材料を用いて薄膜を形成する方法としては、加
熱蒸着、スパッタ蒸着、電子ビーム蒸着、ＣＶＤ　（ケ
ミカル、ベイパー、デポジション）法等を用いるのが適
当である。

次に第４図に示されるように、無機物膜４上にフォトレ
ジスト層５が形成される。以下の説明はポジ型レジスト
を用いた場合について行うが、本発明はネカ型レジスト
を使用して実施してもさしつかえない。本発明で用いる
フォトレジストは、その下層に設けられた無機物膜によ
り溶剤絶縁されるため、フォトレジストの溶剤及び現像
液が下層の樹脂層３を犯すことは無い。したがって、市
販フォトレジストの殆どが使用できる。その具体例を挙
げれば、東京応化工業製ＯＭＣシリーズ（８１，８３，
８３ＳＳ、８３ＳＲ１８３０Ｒ１８５，８？）　ＥＰＰ
Ｒ１ＯＦＰＲＰＰ−ズ（２，７７，７８，８００）　　
、　　０ＤＯＲシリーズ（ＩＩＯＷＲ１１２０、１００
０，１００１，１０１０，１０１３，１０１４）；日本
合成ゴム製ＪＳＲ−ＧＢＲ−１ｊＳＲ−ＣＢＲ−９０１
、ＪＳＲ−ＣＩＲ−７０１、ＪＳＲ−ＭＥＳ　；富士薬
品製ＦＳＲ、コダック製ＫＭＲ−７４７、ＫＭＲ−７５
２、ＫＴＦＲ，ＫＰＲ，ＫＰＲ−３、ＫＰＲ−４、ＫＭ
ＰＲ−８０！３　；　ハント製Ｗａｙｃｏａｔ（ＨＮＲ
，ＨＮＲ−８９９ＮｅｇａｔｉｖｅＨＲ，ＩＣ，Ｔｙｐ
ｅ３ＩＣ）　、　Ｗａｙｃｏａｔ　ＬＳＩＲｅ５ｉｓｔ
、　ＨＰＲＰｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｒｅ５ｉｓｔ（１０４
，１０６）、ＨＰＲ（２０４、２０６）　　；　ミクロ
イメージ製ＭＲ，ＨＤ、　５Ｒ−３０、ＰＣ−２２２、
ＩＣ−５ＺＳ、　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｒｅ５ｉｓｔ；
　Ｅ、Ｍ。

Ｃｈｅｍｉｐａｌｓ、Ｃ：ｏ、製５ｅｌｅｃｔｉｌｕｘ
（Ｎ２０、Ｎ３５　、Ｎ４５Ｎ６０　、　Ｎ１００）　
　；カブ製ＰＲ−３０１、ポリクローム製ｐｃ−１２８
、Ｐｃ−１２９ＳＥ　；シブレイ製ＡＺシリーズ（１１
１，１３５０，１３５０Ｊ　、１３７０．２４００．２
４００−ＤＵＷ）　；ダイキン酸ＦＰＭ２１０、ＦＢＢ
２Ｏ２が挙げられる。

次に第５図に示されるように、露光マスク６を介して、
紫外光、遠紫外光、Ｘ線あるいは電子線等による光露光
７を行う。

次に第６図に示されるように、露光部分のフォトレジス
トを現像液を用いて選択的に溶解し、フォトレジストパ
ターン８を得る。

次に第７図に示されるように、フォトレジストパターン
８が形成された基板をドライエツチング装置内に設置し
、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌ４、
ＣＢｒＦ３等の多ハロゲン化炭素ガス又はハロゲン化炭
化水素カス、あるいはＢＣｌ３、ＳＦ６等の多ハロゲン
化物のガスを主体とするガスを用いてエツチングするこ
とにより、フォトレジストパターン８を下層の無機物層
に転写し無機物層パターン９を得る。このハロゲン含有
ガス等により、露出部の無機物層４は容易にエツチング
が進行するが、レジストパターンは比較的エツチングさ
れ難い。その結果、無機物層４のエツチング選択的に行
なわれる。またドライエツチング法の他に、無機物層の
材質を酸、アルカリ溶液でレジストパターンと選択エン
チングが可能なものに限定使用すれば、酸、アルカリ等
によるウェフトエンチングによっても第６図に示される
レジストパターン８を下層無機物層に転写し、第７図に
示される無機層パターン９を得ることも可能である。

次に該基板をドライエツチング装置内に設置し、例えば
酸素を主体とするガスを用いるドライエ、チング法等に
より、樹脂層の選択エツチングを行い、第８図に示され
るように、無機物層パターン９を下層樹脂層に転写し樹
脂層パターン１０を得る。酸素系ガスを用いたドライエ
ツチングによる場合には、この過程で第７図に示される
フォトレジストパターン８は、無機物層パターン９を下
層樹脂層に転写する際に殆ど灰化されてしまう。酸素に
対してはフォトレジスト及び樹脂層はエツチングされ易
く、反対に無機物層はエツチングされ難いため選択エツ
チングが可能である。また、このとき樹脂層のエツチン
グにより露出する色素膜は樹脂層と同じく有機系物質で
あるため、樹脂層のエツチングにのみ留らず、基体が露
出するまでエツチングは進行し、無機物層パターン９で
カへ−されていない部分の色素膜も除去され、一方、′
４！！ｌｉ機物層パターン９の下層には色素膜１１が残
存している。したがって、この場合には前記工程（６）
及び（７）が同時に実施されることになる。

次に第９図に示されるように、第２の色素膜１２を真空
蒸着法により形成する。

続いて、前述の脂肪族炭化水素類を用いて樹脂層１０を
溶解することにより、無機物層パターン９及びその」一
層の不要な色素膜は遊離除去され、第１０図に示される
色素膜パターン３１及び第２の色素膜パターン３２を基
板ｌ上に交互に形成することができる。

染料や顔料に対する溶解力や溶剤ショック等の作用力は
、溶解度パラメーター（δ値）か目安となるが、δ値が
小さい程その溶剤の作用性は少なく、この順序は、フル
オロカーボンく脂肪族炭化水素く芳香族炭化水素くハロ
ゲン化物くケトンくアルコールく水の順である。したが
って、殆ど全ての種類の染料、顔料の蒸着膜に対して脂
肪族）開化水素類は溶解変質等のダメージを与えないこ
とから、本発明の方法に於いては色素膜にはダメージを
与えることなく微細色素パターンの形成が可能である。

以上、二色の微細色フィルターの基本的な形成工程を第
１図から第１Ｏ図に於て説明した。次に第１０図から第
１８図によって基板上に三色具−ヒの多色微細色フィル
ターを形成する場合について説明するが、基本的には、
二色の場合と同様であり、前記（２）〜（９）の工程を
繰り返すことによって実施される。

第１１図に示されるように、脂肪族炭化水素類を溶媒と
する樹脂溶液を用いて基板１と色素膜パターン３１及び
３２上に脂肪族炭化水素類で溶解可能な樹脂層１４が形
成される。ここで用いられる樹脂及び脂肪族炭化水素類
の具体的な例は、先に説明したものと同じ材料が用いら
れる。

次に第１２図に示されるように、無機物１ｉ１５を形成
する。無機物膜についても先に具体例として挙げた材料
と同じものが用いられる。

次に第１３図に示されるように、フォトレシスト層１６
が形成される。本工程に用いられるフォトレジストにつ
いても先に具体例として挙げた材料と回しものが用いら
れる。

次に第１４図に示されるように、露光マスク１７を介し
て光露光１８を行い、更に第１５図に示されるように、
露光部分を選択的に現像液を用いて溶解しフォトレジス
トパターン１８を得る。この場合、先の第１図〜第１０
図に於いて形成された第２の色素膜パターンエ３はフォ
トレジストパターン１８の下層に位置するのが適当であ
る。

次に第１６図に示されるように、第１５図のフォトレジ
ストパターン１９を下層無機物層１５にハロゲン含有カ
ス等を用いたドライエツチング等の手段により転写し無
機層パターン２０を得る。

次に第１７図の示されるように、酸素系ガスを用いたト
ライエンチンクにより無機物Ｈパターン２０を下層樹脂
層に転写し、樹脂層パターン２１を得る。更にエンチン
グを進行ｙせることにより露出した色素ＩＩＱも除去さ
れる。

次に第１８図に示されるように、第３色目の色素膜２２
を真空蒸着法により形成する。続いて脂肪族炭化水素類
を用いて樹脂層２１を溶解することにより無機物層パタ
ーン及びその上層の不要色素膜はＭ＃：除去され、第１
８図に示される三色の色素膜パターン３２．３３及び３
４を有する微細色フィルターを形成することができる。

以上で説明された工程を繰り返すことにより、４色以上
の色素膜パターンを基板−１＝に形成することが可能で
ある。

本発明で用いる色素は種々のものが適宜選択されて用い
られる。

例えば、 （１）アゾ系着色剤 （ａ）アセトアセチックアニリド系 イルガライト、イエローＧＴＮ　　　（Ｃ，１，届１１
８８０）クコ。イエローＤ１２５０　　　　　　（Ｃ，
１，４１１８８０）ハンザ、イエローＧＲ（Ｃ，！、逅
１１７３０）クコ。イエローＬ１９５０　　　　　　（
Ｃ，１，逅１１７１０）イルカライト、・イエロー１０
Ｇ　　　（Ｃ，１，逅１１７１０）イルカライト、イエ
ロー５ＧＬ　　　（Ｃ：、１．ＮＧ、１Ｉ６Ｅｉ５）リ
ンゾール、ファースト、イエローＹ （Ｃ，１，Ｊ、　１１６８０） タイニチ、ファースト、イエロー３Ｇ （Ｃ，１，Ａ　Ｉ　１Ｂ７０） イルカライト、イエａ−ＢＧＣ（Ｃ，１，述２１０！３
０）パーマネント、イエｏ−ＧＲ（Ｃ：、１．１０．２
１１００）パーマネント、イエローＧ　　　　（Ｃ，１
，Ｎ６．２１０９５）ヘンシリン。イエロー　１０Ｇ　
　　　ＣＧ、Ｌ／ａ　２１２２０）−（ルガライト、イ
エ０−２Ｇｐ　　　（Ｃ，１，！２１１０５）（ｂ）　
　ピランリンアゾ系 ハンザ、イエローＲ（Ｃ，１，ｓ６１２７１０）（Ｃ）
ナフト−ル類のモノアゾ系 モノライト６フアースト、レッドＢ （Ｃ，１，ａ、　１２０７０） シＤ　、　７７−スｉ　、　レッＦ’Ｄ３７５２（Ｃ，
１，逅１２３１０）クコ。レッドＬ３７５０　　　　　
　　ＣＣ，１，Ａ　Ｉ２１２０）クコ。レッドＬ３２５
０　　　　　　　（Ｃ，１，，４１２０８５）オリエン
タル、レッドＦＢＮｅｗ　　　（Ｃ，１，Ａ　Ｉ２４９
０）モノライト、レッドＰＧ　　　　　（Ｃ，１，，４
１２０９０）ロツン、セグナール２ルースＦ４ＲＨ （Ｃ，１，逅１２４２０） クコ。レッド０４２５０　　　　　　（Ｃ，Ｉ４１２３
３５）ロツソ、セグナール、ルースＦ２Ｌ（Ｃ，１，逅
１２４ｆ（０）ロツソ、セグナール、ルースＦＲＬ（Ｃ
，ｌ、！　１２４４０）イルガライト、ボルドーＦＢＳ
　　　（Ｃ，１，逅１２４３０）クコ。ボルドーＬ４Ｂ
５１　　　　　　（Ｃ，１，、ｉ　１２３８５）パーマ
ネント、ボルドーＦＯＲ（Ｃ，１，届、１２３８０）シ
ミューラ、ファースト、マルーン４ｏ８２（Ｃ，１，届
１２４６５） ダイニチ、ファースト、ポピー、レッドＧ（Ｃ，１，逅
１２３９Ｑ） モノライト、ルビー７Ｍ　　　　　（（：、１．、Ｊ　
１２３５０）アリライド、マルーン、ダーク　（Ｃ：、
　１．ｉ　１２４００）サンヨー、ファースト、レッド
ＣＲ （Ｃ，１，、Ｉ５．１２３００） ダイニチ、ファースト、スカーレットＧ（Ｃ，１，ｉ、
　１２３＋５） ２アーヌト、　し７　Ｆ’４Ｂ　＝ニー　（Ｃ，ｒ、！
１２３５５）ポリモ、レッドＲ（Ｃ：、　１．Ｎ６．１
２３３０）ポリモ、ロセＦＢＬ　　　　　　　　（ｃ、
ｘ、ａ、　１２３８０）ポリモ、レッドＦＲ（Ｃ，１，
、／１Ｌ１２３２０）グイニチ、ナフチラミン、ボルド
ー５Ｂ（Ｃ，１，届１２１７０） クコ。ファースト、レッドＬ３８５５（Ｃ，１，、，１
６，１２３７０）シミュラー、ファースト、カーミンＢ
Ｓ（Ｃ，１，／ａ　１２３５１） パーマネント、カーミンＦＢＢ　　　（Ｃ：、１．逅１
２４８５）パーマネント、ピンクＦ３Ｂ　　　　（Ｃ，
１，逅１２４３３）ｐｖ−カーミ７ＨＲ（Ｃ，１，／ａ
１２２９０）クコ。ファースト、スカーレットＬ４２５
２（Ｃ：、１．逅１２４７５） パーマネント、マルーンＨＦＭ　　　（Ｃ，１，逅１２
５１２）パーマネント、レッドＨＦＴ　　　　（Ｃ，１
，逅＋２５１３）ｐｖ−カーミンＨＦ３Ｃ（Ｃ，Ｉ　、
！　１２５１５）パーマネント、カーミンＨＦ４Ｃ（Ｃ
，１，逅１２５１６）ＰＶ−Ｌ／７ドＨＦ２Ｂ　　　　
　　　　（Ｃ，１，魚１２５＋４）モノライト、グリー
ン、Ｙ　　　　（Ｃ，１，届１２７？５）（２）アンス
ラキノン系着色剤 ヘリオ、ファーストマルーン、　Ｅ３Ｒサンヨー、カー
ミンＬ２Ｂ（Ｃ，１，逅５８０００）モノライト。レッ
ドＹ　　　　　　（Ｃ，１，Ｎ６．５９３００）クロモ
フタル、　ＡＧＲ パリオゾン。レッドＬ３５３０　　　　（Ｃ，１，逅５
８７１０）パーマネント、レッドＴＧ　　　　（（：、
１．魚？＋１００）パリオゾン。レッドＬ３Ｂ？ＯＨＤ
　　　（Ｃ，１，逅７１１４５）パリオゲン、マルーン
Ｌ３８２０　　　（Ｇ：、１．Ｎ６．７１１３０）パリ
オゾン。レッドＬ３８８０ＨＤ　　　（Ｃ，１，魚？＋
１５５）カヤセット、スカーレットＥ−２Ｒ（（，１，
逅７１１４０）へりオ、ファースト、ネイローＲＬＷ （３）インジゴイド系着色剤 クロモフタル、ボルドーＲ（Ｃ，１，届７３３１２）リ
オノゲン、マゼンタＲ（Ｃ，１，Ｎ６．７３９１５）逅
６１６レツドＲ（Ｃ’、　１．／ａ　７３３９５）オシ
リス。ブリリアント、ピンクＲ （Ｃ，■、、１６．７３３６０） （４）キナクリドン系着色剤 リオノゲン、マゼンタＲ（ｆｌｌ：、１．魚７３！３１
５）ホスタパーム、レッドＥＧ（Ｃ，１，逅７３９０５
）リオノゲン、レッド２Ｂ　　　　　（Ｃ：、１．述４
Ｇ５００）シンカシア、マゼンタＲＴ−２４３−Ｄシン
カシア、レッド、ブルーＲＴ＝７８０−Ｄ（５）イソイ
ンドリノン系着色剤 リオノグン、イエロー３０Ｘ リオノゲン、イエローＲＸ モ／−フイ）、ネイビーＢＶ　　　　（Ｃ，Ｉ　、Ａ、
　７３０００）（６）インダスｐン系着色剤 ファーストケン。スーパー、ブルー８０１１ＡＭＡ（Ｃ
，１，Ｎ６．６９８００） ポリモ、ネイビーブルーＦＲ（Ｃ：、１．逅６Ｈ３５）
リンゾール、ブルーＧＬ　　　　　（Ｃ，１，逅Ｈ８１
０）（７）ジオキサジン系着色剤 クロモフタル、バイオレットＢ ファーストケン、スーパー、バイオレットＢＢＬ（Ｃ，
１，ｆｉ／６．５１３１９） （８）インダスレン系着色剤 ミグスレン。イエローＧＣＭ　　　　ＣＣ，１，届８７
３００）ミグスレン。イエロー　　　　（Ｃ：、１．魚
８８４２０）ミグスレン。オレンジＲ（Ｃ，１，逅７３
３３５）ミケスレン、スカーレットＧ ミグスレン。ブリリアント、ピンクＲ （Ｃ，１，逅７３３８０） ミグスレン。ブリリアント、バイオレットＲＲ（Ｃ，１
，逅６００１０） ミグスレン。ブルー３Ｇ　　　　　（Ｃ，１，逅６９８
４０）（９）トリフェニル、メタン系着色剤 ファナル、ブル−Ｄθ３４０　　　（Ｃ，１，逅４２５
９５：２）ダイニチ、ファースト、ブルーＢＯＸ （Ｃ，１，逅４４０４５：２） イルガライト、ブルーＴＣ：Ｒ（Ｃ：、１．逅４２１４
０：１）ファナトン、ブルー８Ｇ　　　　（Ｃ，１，Ｊ
、４２０２５：１）ハロポン、ブルーＲＮＮ　　　　（
ｃ、■、　Ａ４２６００：１）レフレックス、ブルーＧ
　　　（Ｃ：、１．逅４２７００：１）アルカリ、ブル
ー、トナー　（Ｃ：、１．逅４２７５０：ｌ）ブルー、
レイク、２４５７２Ａ　　　（Ｃ，１，届４２０９０：
１）レフレックス、ブルー〇〇　　　　（Ｃ，１，逅４
２８００）レフレックス、ブルーＲＢ　　　　（Ｃ，１
４，４２７９５）ファナル、ブルー０６３８０ イルカライト、グリーン、　ＢＮ　（Ｃ，１，／ａ４２
０４０：１）ダイニチ、ファーストグリーンＢ （Ｃ，１，逅４２０００：２） （ｌＯ）ニトロン系着色剤 モノライト、グリ−７Ｂ　　　　　（Ｃ，１，Ｊ、　１
０００Ｅｉ）モノゾール、グリ−ｙＢ　　　　（Ｃ，１
，、／ＥＬｌｏ０２０：ｆ）（１１）フタロシアこン系
顔料 銅フタロシアニン（α型）　　　　（Ｃ，１，Ｎ６．７
４１［ｆＯ）銅フタロシアこン（β型） 無金属フタロシアニン　　　　（Ｃ，１，魚７４１００
）クロル化フタロシアニン　　　（Ｃ：、　１．逅７４
２８０）クロル化フタロシアニン　　　（Ｃ，１，、Ｊ
、　７４２５５）鉛フタロシアニン 亜鉛フタロシアニン 鉄フタロシアニン 金フタロシアニン クロムフタロシアこン （１２）分散性染料 チ、＜セット、レッド２Ｇ　　　　　（Ｃ，１，、Ｍ　
１１２１０）ルラフィックス、レッドＢＦ（Ｃ１１，Ｊ
、６０７５Ｂ）セリトン、バイオレットＢ　　　　（Ｃ
，１，逅６２０３０）セリトン、イエ０−５Ｒ（Ｃ，ｆ
、逅２ＥｉＯ８０）７−ｙ　シル、　−イエｏ　−２Ｇ
Ｗ　　　　　（Ｃ，１，逅４７０２０）ミグトン。ファ
ースト、ブルー（Ｃ，１，魚６４５００）チパセット、
ブＪｌ／−Ｆ３Ｒ（（：、１．Ｊ、６１５０５）ルラフ
ィックス、ブルーＦＦＲＣＣ，１，Ａ３２０３５）テラ
シール、ブルー　２Ｒ（Ｃ，１，逅６１１１０）カヤセ
ット、ブルー３１８ カヤセット、ターキノイノ。ブルー７７６（１３）塩基
性染料 ローダミ７８ＧＣＰ　　　　　　　　　（Ｃ，１，，４
４５１８０）ローダミンＦ３Ｂ（Ｇ、［、遂４５１７４
）アメトラ。フロキンＧ　　　　　　（Ｃ，１，Ｎ６．
４８０７０）マキロン、イｘ　ロー　５ＧＬ　　　　　
（Ｃ，１，逅４８０５５）クリスタル、バイオレット　
　　（Ｃ：、　１．Ｎ６．４２５５５）ローダミ７Ｂ　
　　　　　　　　　　（Ｃ，１，＃６４５１７０）ビク
トリア、ブルーＦＢ　　　　　（Ｃ，１，逅４４０４５
）マラカイト、グリーン（Ｃ：、　１．１０．４２００
０）エチルバイオレット　　　　　　（Ｃ，１，ｆｉｆ
Ｌ４２６００）ナイル、ブルー　　　　　　　（Ｃ，１
，７１Ｌ５１１８０）サフラ＝　：／　Ｔ　　　　　　
　　　　（Ｃ，１，、／ｉ　５０２４０）（１４）油溶
性染料 カヤセットレッドＢ カヤセットブルーＡ２Ｒ カヤセットイエローＧ　　　　　　（Ｃ，，１，ｆｉｆ
Ｌ＋１８５５）カヤセットブル−ＦＲ カヤセットイエローＡＧ カヤセットイエけ−３６３ ピラニン　　　　　　　　　　（Ｃ，１，届５！１０４
０）タイヤレジン、レッドＨ タイヤレジン、ブラウンＡ タイヤレジン、ブルーＮ スタンプルー　　　　　　　　（Ｃ，１，魚６１５２５
）キニザリン キニザリンブルー　　　　　　（Ｇ、１．遂＆Ｏ？２５
）キニザリンクリーン　　　　　　（Ｃ，１，孟８１５
１３５）（１５）酸性染料 ソラー、ピュア、イエロー８Ｇ　　（Ｃ，１，逅５Ｂ２
０５）ソラー、ピュア、ブルーＡＦＸ　　　（Ｃ，１４
４２０８０）フルオレセイン　　　　　　　（Ｃ，１，
届４５３５０）フルオレセインＮａ ローズベンガル　　　　　　　（Ｃ，１，Ａ　４５４４
０）アリザリン、シアニングリーンＦ（Ｃ，１，逅８１
５７０）（１８）建築染料 インジゴ　　　　　　　　　　　（Ｃ，１，ＮＧ、　７
３０００）チへ、ブルー　　　　　　　　（Ｃ，１，逅
７３０ｆ（５）インジゴゾール　　　　　　　（Ｃ，１
，遂７３００２）が挙げられる。

本発明の微細色フィルターに用いられる基板としては、
その使用目的により種々のものが使用でき、特に限定さ
れないが、具体的には以下のようなものが使用できる。

例えば、ガラス板；光学用樹脂板；ゼラチン、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシルエチルセルロース、メチル
メタクリレート、ポリエステ゛ル、ポリブチラール、ポ
リアミド等の樹脂フィルム。また、カラーフィルターを
適用されるものと一体として形成することも可能であり
、その場合の基板の一例としては、ＣＣＤ、ＢＢＤ、Ｃ
ＩＤ等の固体撮像素子、ブラウン管表示面、撮像管の受
光面、液晶ディスプレー面、カラー電子写真感光体等が
挙げられる。これら基板のうち、ドライエツチング法に
より基板上の樹脂層を除去する場合には、無機材料から
なるものを使用するのが好ましい。

本発明の方法による微細色フィルターは゛、このように
基板上に色素膜が形成された単純な構成をとるが、更に
所望により、色素膜上に透明保護膜を設けてもよい。透
明保護膜としては、例えば５ｉｎ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ
３，５ｎ０２等を真空蒸着若しくはＣＶＤ法により成膜
する方法が挙げられる。

本発明の方法によれば、基板上に色素膜のみが形成され
たシンプルな構成を有する微細色フィルターが、殆ど全
ての色素に対して形成することができる。また、形成さ
れる色素膜のパターンも基板表面の凹凸の影響を受ける
ことなく精度のよいものか得られ、更に色素膜が自局し
たり、ヒビ割れすることがなく、かつ一定の膜厚のもの
として１１７−られるため、その分光特性に優れている
。

以下、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明する
。

実施例１ 固体撮像素子が形成された３インチウェハーを真空容器
内に設置し、真空度１ｏ゛６〜１０’Ｔｏｒｒに於テロ
ーダミ７１３０９Ｐ　　（Ｃ，ｆ、逅４５１８０）を抵
抗加熱法により　３００〜４００℃に加熱し、蒸着によ
り約４００ＯＡ厚のマゼンタ色の色素層を得た。続いて
ｎ−ノナン１００ｇ中に８ｇのブタジェンゴム（ＪＳＲ
−５Ｒ；　日本合成ゴム■製）を溶解した樹脂溶液をス
ピンナー塗布法により約１４厚となるよう塗布し、乾燥
した。続いて該ウェハーを真空容器内に設置し、真空度
１０’　〜１Ｏ−５Ｔｏｒｒに於テ５ｉ０２を電子ビー
ム蒸着法により約１５００八厚に蒸着した。続いて東京
応化製フォトレジスト　０ＭＲ８３を、該ＳｉＯ□膜上
にスピンナー塗布法により約１μ厚となる様塗布し、乾
燥した。続いて２０．巾の透光部と１０−１］の遮光部
が交互に並ぶストライプ状露光マスクを用いて該フォト
レジストに密着露光を行い、非露光部フォトレジストを
専用現像液（東京Ｉε化■製ＯＭＲ現像液タイプＧ）を
用いて選択的に除去し、フォトレジストパターンを得た
。続いて該ウェハーをプラズマエンチング装置内に於て
、ＯＦ、を用いたプラズマエツチングを往いフォトレジ
ストパターンを下層のＳｉＯ□層に転写した。エツチン
グ時間は約２分であった。

続いてエツチングガスを酸素に切り換えてプラズマエツ
チングを行い、下層の樹脂層へ無機物層パターンを連続
転写し、更にエツチングを続は最下層のローグミ７６Ｇ
　ＣＰ層のエツチングを行った。エツチング時間は約１
０分であった。続いて該ウェハーを真空装置内に真空度
１０″６〜１０’Ｔｏｒｒに於てフルオレセイン（Ｃ，
１，，６４５３５０）を抵抗加熱法により　３００〜４
００℃に加熱し、蒸着色素成約４０００人厚を得た。続
いて該ウェハーを脂肪族炭化水素類を主成分とする東京
応化■製ＯＭＲ用現像液タイプＧを用いて浸漬撹拌を行
い、約４分で非常にきれいなストライプ状の２色フィル
ターをＣＯＤウェハー上に形成した。形成した態様を第
２０図に示す。続いて該ウェハー上に前工程で用いたブ
タジェンゴム樹脂溶液を用い約ｌｕＩ厚となる用スピン
ナー塗布し乾燥した。続いてウェハーを真空容器内に設
置し、真空度１０’　〜１０’　Ｔｏｒｒに於てＳｉｎ
□を電子ビーム蒸着法により約１５００八厚に蒸着した
。

続いて東京応化製フォトレジスト管　０ＭＲ８３を５ｉ
０２膜上にスピンナー、塗布法により約１騨厚となるよ
う塗布し乾燥した。続いて前工程で用いた露光マスクを
用い前工程の位置より１０ｕだけストライプパターンと
直交する方向にズラし密着露光を行い、続いて東京応化
■ＩＭＯＭＲ用現像液タイプＧを用いて非露光部を選択
的に除去しフォトレジストパターンを得た。続いて該ウ
ェハーをプラズマエツチング装置内に於て、ＯＦ、を用
いたプラズマエツチングを行い、フォトレジストパター
ンを下層の５１０２層に転写した。エツチング時間は約
２分であった。続いてエツチングガスを酸素に切り換え
てプラズマエツチングを行い下層の樹脂層へ連続転写し
た。更にエツチングを続けて最下層ロダーミンｅｃｉ　
ｃｐ層の工・ンチングを行った。エンチング時間は約１
０分であった。続いて該ウェハーを真空装置内に設置し
真空度１０−６〜１０’　Ｔｏｒｒに於て銅フタロシア
ニン（Ｃ：、１．逅７４１６０）を３００〜５００℃に
加熱し約３００ＯＡ厚の蒸着膜を得た。続いて該ウェハ
ーを脂肪族炭化水素類を主成分とする東京応化■製ＯＭ
Ｒ現像液タイプＧを用いて浸漬撹拌を行い約４分で非常
にきれいなストライプ状の青色、黄色、マゼンタ色の３
色フィルターを得た。得られたストライプ状３色フィル
ターの態様を第２１図に示す。得られたカラーストライ
プフィルターの各色素膜についての光学的特性である分
光透過率を第２４〜２６図に示す。第２４図はローダミ
ンｅｃ　ｃｐ色素膜の分光透過率曲線であり、第２５図
はフルオレセイン色素膜の分光透過率曲線であり、第２
６図は銅フタロシアニン色素膜の分光透過率曲線である
。

このカラーストライプフィルターは、基体上に色素層の
みが積層された簡略な構成をとり、かつ同一平面上に多
色が配列されているため、非常に薄いフィルターとなり
、分光特性のムラもなく、透過率の高い優れたものであ
った。また、本実施例で使用したＣＯＤウェハー表面に
は１０００〜４０００八程度の凹凸あったが、途中の工
程で下層に樹脂層を設けたことにより、レジストパター
ンはウェハー表面の凹凸の影響を受けることなく、非常
に精度の優れたものであった。したがって・つエバー表
面に形成された色素膜のパターンも精度に優れたもので
あった・ また、リフトオフ工程にプラズマエツチングによるパタ
ーンの形成を組合わせた結果、製造工程が簡略化されて
いる。

実施例２ 固体撮像素子が形成された３インチウェハー上に第２色
目の色素の蒸着を実施する以前の工程は全て実施例１と
同様にして実施した。このようにして得られたウェハー
を真空装置内に設置し、真空度１０−６〜１０’Ｔｏｒ
ｒに於て鉛フタロシアニンを抵抗加熱法により　３００
〜５００℃に加熱し、蒸着色素ｎり約３（１００Ａ厚を
得た。続いて該ウェハーを脂肪族炭化水素類を主成分と
する東京応化昧製ＯＭＲ用現像液タイプＧを用いて浸漬
撹拌を行い、約４分で非常にきれいなストライプ状の２
色フィルターをＣＯＤウェハー上に形成した。形成した
態様を第２２図に示す。続いて該ウェハーを前工程と同
一の工程により第３の色素パターンを形成するためにエ
ツチングのストッパ一層としてＳｉＯ□層を真空容器内
に於いて、真空度１ｏ−６〜１０’　Ｔｏｒｒの条件で
電子ビーム蒸着法により約１５００八厚に蒸着した。続
いて該ウェハーを真空装置内に真空度１ｏ゛６〜１０′
５Ｔｏｒｒに於てフルオレセイン（Ｃ，ｆ、逅４５３５
０）を抵抗加熱法により　３００〜４００　、’Ｏに加
熱し、約４０００Ａ厚の黄色蒸着色素膜を得た。次いで
前工程で使用した樹脂溶液を用いて約１μｓ厚となるよ
うスピンナー塗布し乾燥した。続いてウェハーを真空容
器内に設置し、真空度１０’　〜１Ｏ−５Ｔｏｒｒニ於
テ５ｉ０２を電子ビーム蒸着法により約ｌ５００Ａ厚に
蒸着した。

続いて前工程で用いたフォトレジストを５ｉｏ２膜上に
スピンナー塗布法により約１μ厚となるよう塗ｒ（ｉ　
Ｌ乾燥した。続いて前工程で用いた露光マスクを用い前
工程の位置より１０鱗だけストライプパターンと直交す
る方向にズラし密着露光を行い、続いてその現像液を用
いて非露光部を選択的に除去レフオドレジストパターン
を得た。続いて該ウェハーをプラズマエツチング装置内
に於て、ＣＦ４を用いたプラズマエツチングを行い、フ
ォトレジス！・パターン？下層の３ｉＱｌに転写した。

エツチング時間は約２分であった。続いてエンチングカ
スを酸素に切り換えてプラズマエツチングを行い下層の
樹脂層へ連続転写した。更にエツチングを続けて下層の
フルオレセイン層のエツチングを行った。エツチング時
間は約１０分であった。続いて該ウェハーを真空装置内
に設置し真空度１ｏ−６〜１０’　Ｔｏｒｒに於て銅フ
タロシアニン（Ｃ，ｆ、逅７４１６０）を抵抗加熱法に
より　３００〜５ｏｏ℃に加熱し、約３０００八厚の蒸
着色素膜を得た。続いて該ウェハーを現像液を用いて約
４分の浸漬撹拌を行い樹脂層を除去し第２３図で示され
るような構成を有する、非常にきれいなストライプ状の
青色、緑色、赤色の３色フィルターを得た。

得られたカラーストライプフィルターの各色素膜につい
ての光学的特性である分光透過率を第２７〜３０図に示
す。第２７図は鉛フタロシアニン単体の色素膜の分光透
過率曲線であり、第２８図はフルオレセイン色素膜と鉛
フタロシアニン色素膜により構成される緑色の色素膜の
分光透過率曲線であり、第２８図はローダミン６Ｇ　Ｃ
Ｐ色素膜とフルオレセイン色素膜により構成される赤色
の色素膜の分光透過率曲線であり、第３０図はフルオレ
セイン色素膜と銅フタロシアニン色素膜により構成され
る青色の色素膜の分光透過率曲線である。

本・実施例に於いては、第１層目の色素層と５ｉ０２層
をはさんだ第２層目の色素層とで各色素層の分光特性の
補正及び希望する色を有するフィルターを形成したが、
これ以外にも自由な組合わせが行えることはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は、本発明の微細色フィルターの製
造方法の基本的な工程を示すための模式図である。第１
１図乃至第１８図は、基本工程により得られた２色パタ
ーンフィルターに、更に第３色１」を追加形成する工程
を示すための模式図である。第２０図乃至第２３図は、
本発明の実施例で得られた微細色フィルターの構成を説
明するための模式図であり、第２４図乃至第３０図は、
その微細色フィルターの各色素膜の有する分光透過率曲
線を示すツラフである。 １：基板。 ２．１２．２２：色素膜 ３．１４：樹脂層 ４．１５．２３：無機物層 ５．１６：フォトレジスト層 ６．１７：露光マスク ７．１８．光 ８．１９：フォトレジストパターン ９．２０：無機物層パターン １０．２１：ｓ４脂層パターン ３１〜４２：パターン形成された色素膜特許出願人　　
キャノン株式会社 像暑（ｍ（社）） 第 （輝 犬（（乍偶） ６％） 第　　３０　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基板上に所望の形状の色素膜が形成された微細色フ
   ィルターの製造方法に於いて、 （１）基板上に色素膜を形成する工程と、（２）該色素
   膜上に脂肪族炭化水素で溶解可能な樹脂を用いて樹脂層
   を形成する工程と、（３）該樹脂層上に無機物よりなる
   膜を形成する工程と、 （４）該無機物膜上にフォトレジストパターンを形成す
   る工程と、 （５）該フォトレジストパターンを無機物膜に転写する
   工程と、 （６）該フォトレジストパターンを前記樹脂層に転写す
   る工程と、 （７）露出した前記色素膜を除去する工程と、（８）該
   フォトレジストパターンにしたがって基板上に第２の色
   素膜を形成する工程と、（９）脂肪族炭化水素溶媒を用
   いて前記樹脂層及び無機物膜を含む前記フォトレジスト
   パターンを除去する工程、 とを有することを特徴とする微細色フィルターの製造方
   法。