JPS6084505A - 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】 本発明は、カラーフィルターの製造方法に関し、特に各
種カラー撮像素子やカラーディスプレイ用の微細色分解
フィルターに適するカラーフィルターの製造方法に関す
る。

従来、カラーフィルターの製造方法として、色素層を真
空蒸着法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５５−１４６４０８号公報等により知ら
れている。このような真空蒸着法によれば、色素そのも
ので着色層が形成できるため、染色法による場合の媒染
層が不要となり色素層は極めて薄膜化され、かつ非水工
程によって色素層が形成できる利点を有している。

こうした蒸着により形成された色素層をパターニングす
る方法として、ドライエツチング法が普及している。こ
の方法は、例えば特開昭５８−３４１１８１号公報等に
示されるように、色素層上にレジストをもってパターン
を形成した後、これをレジストマスクとして、レジスト
で覆われていない部分の色素層をイオンないしプラズマ
でエツチング除去するのが一般的である。しかしながら
、この方法に於いては１色素層−Ｌに色素層を損なうこ
となく形成可能で、かつ耐エツチング性の良好なレジス
トを選択することが容易ではなく、また、形成されたカ
ラーフィルター上にレジスト−ｙスフが残存するため、
得られたカラーフィルターの構成が複雑になるという欠
点を有している。

一方、これに対して、例えば特公昭４７−　１８８１５
号公報等により、リフトオフ法（又はリバースエツチン
グ法）と称されるパターン形成法が知られている。この
方法は、後で溶解除去の可能な物質、主にポジ型レジス
トを用いて、基板上に予めパターンマスク（以下、アン
ダーマスクと称する）を形成し、基板及びアンダーマス
クの上部に着色層を積層し、しかる後着色層には直接作
用を及ぼすことなく下部のアンダーマスクを基板上から
除去することにより、その上部の不要な着色層を物理的
に除去し、所望とする着色層のパターンを基板上に形成
する方法である。このリフトオフ法によれば、アンダー
マスクを除去することによって着色層のパターンを形成
するので、得られたカラーフィルターにはレジストマス
クが残らず、着色層のみのシンプルな構成が達成できる
という長所を有する。

しかし、リフトオフ法と真空蒸着法との併用によってカ
ラーフィルターを形成する方法にも問題点がある。すな
わち、基板上にレジストをもってアンダーマスクを形成
する際、基板上のレジストの不要な部分にアンダーマス
ク用のレジストの残査（以下、スカムと称す）が残って
しまうことがある。このスカムが残存した状態に於いて
蒸着法により色素層を形成すると、アンダーマスクのリ
フトオフを実施する際に、スカム上に蒸着された色素層
についても基板上から引き剥がされてしまい、この部分
からの白色透過光の透過により、カラーフィルターの光
学性能の低下を引き起す外観欠陥（以下、白抜けと称す
）が生じる。

こうした白抜けの発生を防止する方法としては、アンダ
ーマスクを形成した後にスカムを取り除くためにプラズ
マによるアッシングを実施することが考えられる。すな
わち、アンダーマスクを形成した後に、基板をプラズマ
発生装置に収納し、プラズマによるアッシングを行いス
カムを取り除く（以下、デスカムと称す）。そしてデス
カムの終了後、基板をプラズマ発生装置から取り出し、
真空蒸着装置に収納し、色素を蒸着する方法である。

しかし、上記のデスカム方法を採用すると、ｌ）デスカ
ム及び色素の蒸着を実施する装置がそれぞれ別に必要と
なる。

２）デスカム、色素の蒸着は、ともに高真空下で実施す
る必要があるので、各装置をそれぞれ個別に減圧し、ま
た大気圧に戻す必要があり、作業時間が長く、かつエネ
ルギーも余分に必要となる。

３）　デスカム装置と真空蒸着装置との間で基板の移動
及び収納を行う必要があり、この作業に時間を要すると
ともに、基板の移動時にゴミ等が付着し、これにより白
抜けが発生することもあった。

といった欠点があり、これらがカラーフィルターの製造
コストの上昇や、製造歩留まりの低下を引き起す原因と
なっていた。

本発明者等は上記の欠点を解決するリフトオフ法による
カラーフィルターの製造方法につき鋭意検討した結果、
デスカムと色素の蒸着とを同一の真空槽で実施すること
により、これらの問題点が一気に解決できることを見い
だした。

本発明の目的は、製造コストがやすく、かつ白抜は等の
欠点の殆ど発生しないカラーフィルターの製造方法を提
供することにある。

すなわち、本発明のカラーフィルターの製造方法は、基
板上にレジストマスクを形成する工程と、該レジストマ
スクの形成された基板上に蒸着法によって色素層を形成
する工程と、該レジストマスクを基板上から除去する工
程とを有してなる基板上に所望のパターンを有する色素
層が形成されたカラーフィルターを製造する方法に於い
て、レジストマスクを形成した後、色素層を形成するに
先立ち、該基板を収納した真空の蒸着槽内に酸素を含有
するガスを導入し放電を実施し、次いで該槽内に於いて
蒸着法によって基板上に色素層を形成することを特徴と
するカラーフィルターの製造方法である。

以下、本発明によるカラーフィルターの製造方法につき
、より詳細に説明する。

先ず、基板上にフォトレジストを積層し、パターンマス
クを介して、紫外光、遠紫外光、Ｘ線あるいは電子線等
により露光する。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；
ポリメチルメタクリレート、ポリシクロへキシルメタク
リレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ジエチレ
ングリコールカーボネート等からなる光学用樹脂板；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、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；等の透明部材が挙げられる。また、
基板を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、ＣＩＤ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。フォトレジスト
は、液状のものであってもドライフィルムタイプのもの
でもよい。

次いで、これら露光の実施されたフォトレジストを該レ
ジストの現像液を用いて露光部分若しくは　未露光部分
を選択的に溶解することによって、その上にアンダーマ
スクの形成された基板が得られる。フォトレジストとし
て、ポジ型のものを使用した場合には、後でリフトオフ
を可能にするため、アンダーマスクの形成された基板全
体を紫外光等により露光する。

このようにして得られるアンダーマスクが形成された基
板は、次に本発明の方法の特徴的工程である同一の真空
蒸着槽内に於ける放電工程と色素の蒸着工程に付される
。以下、これら工程を第１図を参照しつつ説明する。第
１図に示された装置は、本発明の上記工程を実施するの
に適したもので、真空蒸着装置内に、酸素ガス導入用の
パイプと放電電極とを特別に備えている（以下、プラズ
マ真空蒸着装置と称する）。酸素ガス導入用のパイプの
ガス供給口は、できるだけ基板に近い位置に設けられる
ことが好ましい。これは、デスカム操作の際に、基板か
ら発生するＨ２Ｏ等の不純物を含むガスが基板の近傍に
滞留するのを避け、できるだけ新鮮な酸素プラズマが基
板の近傍に供給されるようにするためである。′ アンダーマスクの形成された基板ｌをプラズマ真空蒸着
槽２内の基板ホルダー３上に装着した後、排気パイプ４
を介してプラズマ真空蒸着槽２内を１０′Ｓ−１０４ｔ
ａｒｒ程度迄排気する０次いで、排気パイプ４による排
気を継続しつつ、基板ホルダー３の真上に開口が設けら
れた酸素ガス導入用パイプ５から酸素を含有するガスを
１Ｏ−２〜ｔｏ′５ｔｏｒｒ程度の圧力となるよう導入
する。しかる後にシャッター６と基板ホルダー３との中
間に設けられた放電電極７に高周波、交流若しくは直流
の電圧を電源８を介して作用させ、プラズマ真空蒸着槽
２内にプラズマを発生させ、被蒸着基板ｌのデスカムを
実施する。デスカムは、通常１−１０分程度行い、デス
カム終了後真空蒸着槽２内への酸素含有ガスの導入を停
止する。ガスの導入を停止した後、プラズマ真空蒸着槽
２内を再度１０’〜１０”ｔａｒｒ程度迄排気する。次
いでシャフタ−６を開き、蒸着色素源９を加熱し、基板
ｌへの蒸着を実施する。

本発明の方法に使用する酸素を含有するガスとしては、
アルゴン、ヘリウム、蜜素、キセノン、炭酸ガス、ＣＦ
４　、　Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３、ＣＧ１４等のガスと触素
との混合ガス及び酸素ガスを挙げることができる。

また１本発明の方法に適用される色素としては、昇華若
しくは蒸着可能な染料又は顔料が挙げられ、代表的なも
のとしては、例えばフタロシアニン系顔料、イソインド
リノン系顔料、ポリサイクリック系顔料、ナフトール系
顔料、インダスレン系染料、油溶性染料、分散染料等が
挙げられる。

このようにして色素層の形成された基板は、次いで、従
来のリフトオフ法と同様にして、アンダーマスクを溶解
等の手段により除去すれば、不要なアンダーマスク上の
蒸着層も同時に除去さ０ れ、基板上に所望形状のパターンを有する色素層を得る
ことができる。

以上の工程により、基板上に一色のパターン化された色
素層が形成Ｓれるが、これら工程を繰り返し実施するこ
とにより、複数色の色素層を有するカラーフィルターに
ついても製造することができる。

このような本発明のカラーフィルターの製造方法によれ
ば、デスカムと色素の蒸着とが同一の真空槽で実施され
るので、製造コストがやすく、かつ白抜は等の欠陥の殆
ど発生しないカラーフィルターを製造することができる
。

以下、本発明のカラーフィルターの製造方法を実施例に
基づきより具体的に説明する。

実施例 透明ガラス基板−Ｅに、ポジ型レジスト０ＤＵＲ１０１
３（商品名、東京応化■製）をスピナーにより７０００
への膜厚に塗布した。このレジスト膜を１２０°Ｃで２
０分間プリベークした後、露光部としてｌＯｕ×２０μ
ｓの矩形を多数有するマスクを用い、遠紫外光１ にて　１８０秒間の露光を行った。次に、この露光レジ
ストを積層したガラス基板を０ＤＵＲＩＯＩＯシリーズ
用専用現像液中に３分間浸漬し、レジストを現像処理し
、アンダーマスクを形成した。続いてアンダーマスクの
形成されたガラス基板の全面に遠紫外光にて４００秒間
の露光を行いアンダーマスクを溶剤可溶性にした。

次にこのガラス基板とＮｏポートに詰めたＮｊ−フタロ
シアニンを第１図に示したプラズマ真空蒸着装置内にセ
ットし、該装置内を１０′５ｔｏｏｒ迄排気した後、排
気パイプによる排気を継続しつつ酸素ガス導入用パイプ
から酸素含有ガスを１０’　ｔｏｒｒ程度の圧力となる
よう導入した。そして放電電極に１３．５　ＭＨｚ、　
１００　Ｗの高周波を作用させ、プラズマ真空蒸着槽内
に酸素ガスプラズマを発生させ、基板ホルダー上に固定
された被蒸着基板のデスカムを２分間実施した。デスカ
ム終了後、真空蒸着槽内への酸素含有ガスの導入を停止
し、該槽内を再度１０’　〜１０’　ｔｏｒｒ程度迄排
気したところテＭｏポートを　４５０〜５００℃に加熱
し、シャッターを開き、２ 基板上に３００ＯＡの厚さにＮｉ−フタロシアニンの色
素膜を蒸着した。蒸着の終えた基板をプラズマ真空蒸着
装置から取り出し、　０ＤＵＲＩＯＩＯシリーズ用専用
現像液中にて浸漬撹拌を行い、アンダーマスクを除去（
リフトオフ）すると同時に不要な色素層も除去した。こ
のようにして、ガラス基板上に多数の矩形状の青色色素
層が形成された。

次に、この青色色素層が形成されたガラス基板上に、先
の青色色素層を形成したと同様にして、ポジ型レジスト
の塗布、プリベーク、マスクを介しての遠紫外光による
露光、現像処理を行いアンダーマスクを形成した。基板
全面への遠紫外光による露光を実施した後、このガラス
基板をプラズマ真空蒸着装置内にセットし、先の場合と
同様にしてデスカムを実施した後、リオノゲンマゼンタ
Ｒ（東洋インギ■製）を４００〜５００℃に加熱して３
０００　Ａの厚さに色素層を蒸着した。次いで、蒸着装
置より基板を取り出し、リフトオフを実施することによ
り、青色色素層に加え赤色の色素層が形成された。

３ 更に同様の工程を繰り返すことにより黄色の色素層を形
成した。但し、黄色色素としては、リオノゲンイエロー
ＲＸ（東洋インキ■製）を用い、４００〜５００℃に加
熱し、３０００Ａの厚さに色素層を蒸着した。

このように、色素を３回繰り返してパターニングするこ
とにより、第２図にその模式断面図を示したカラーフィ
ルターが製造された。得られたカラーフィルターにつき
顕微鏡で観察したところ、白抜は等の外観欠陥は皆無で
あった。

比較例 デスカムと色素の蒸着とを別々の装置で実施したことを
除き、他の操作については実施例と同様にして青、赤、
黄の色素パターンを有するカラーフィルターを製造した
。先の実施例の場合と比較すると、製造に要した時間は
、約２０％程余計に要した。また、この方法により製造
されたカラーフィルターにつき顕微鏡で観察したところ
、約ｌＯ％の製品に（サンプル数１００に対して１０サ
ンプルに欠陥あり）大きさが１５μ以上の白抜けが認め
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラーフィルターの製造を実施する
のに適したプラズマ真空蒸着装置であり、第２図は、本
発明の方法により製造されたカラーフィルターの模式断
面図である。 ■＝基板　２：プラズマ真空蒸着槽 ３：基板ホルダー　４＝排気パイプ ５；酸素ガス導入用パイプ ６：シャッター　７＝放電電極 ８：電源　９：蒸着色素源 Ｂ：青色色素層　Ｒ：赤色色素層 Ｙ：黄色色素層 特許出願人　キャノン株式会社 ５ 第１図 第２区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上にレジストマスクを形成する工程と、該レジスト
   マスクの形成された基板上に蒸着法によって色素層を形
   成する工程と、該レジストマスクを基板上から除去する
   工程とを有してなる基板上に所望のパターンを有する色
   素層が形成されたカラーフィルターを製造する方法に於
   いて、レジストマスクを形成した後、色素層を形成する
   に先立ち、該基板を収納した真空の蒸着槽内に酸素を含
   有するガスを導入し放電を実施し、次いで該槽内に於い
   て蒸着法によって基板上に色素層を形成することを特徴
   とするカラーフィルターの製造方法。