JPH02176602A - カラーフィルタの製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラーフィルタの製造方法に関し、特にカラ
ー撮像素子やカフ−センサおよびカラーデイスプレィな
どの微細色分解用として好適なカラーフィルタの製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ カラーフィルタは、ガラス、プラスチック等の透明性基
板やあるいは３１等の不透明基板上に色相の異なる複数
の着色パターンを順次繰り返して形成することにより製
造される。カラーフィルタの代表的な製造方法には染色
法、電着法、印刷法等が挙げられるが、近年、微細なパ
ターンを有するカラーフィルタを安定的に生産性良く製
造する方法の１つとして、特開昭５７−１６４０７号公
報、特開昭５７−７４７０７号公報、特開昭６０−１２
９７０７号公報等に開示されたような感光性着色樹脂を
用いてフォトリソグラフィによりパターン形成する方法
か提案されている。さらに木発明者らも、よりカラーフ
ィルタとしての諸特性に優れた方式であって、感光性着
色樹脂を用いた方式を特開昭１ｉ２−２１８９０２号公
報等において提案している。

一方、カラーフィルタを配設するカラーデバイスに対す
る高性能化の要求からデバイスとしての色再現性の向上
が強く望まれている。すなわち、例えばカラー撮像素子
やカラーセンサの場合にはカラーフィルタ画素間からの
透過光による迷光の発生防止や斜入射光による隣接画素
色との混色防止が、さらにカラーデイスプレィの場合に
はカラーフィルタ画素間からの透過光によるコントラス
トおよび色純度の低下防止が、望まれている。特に近年
における撮像素子の小サイズ高密度化およびセンサやデ
イスプレィの犬サイズ高精細化の動向において、これら
の要望は強い。

これに対する解決策としては、一般的にカラフィルタ画
素間部分に非透光性膜を形成する方法か採用されている
。

従来、この上うな非透光性膜をカラーフィルタ画素間に
形成する方法としては、例えは予め非透光性膜パターン
の形成された基板上にアライメントしなからカラーフィ
ルタを形成していく方法、あるいは予めカラーフィルタ
パターンの形成された基板上にアライメントしながら非
透光性膜パタンを形成していく方法があった。

［発明が解決しようとする課題］ ところか、上記の従来方法では、いずれの方法もカラー
フィルタパターン形成と非透光性膜パターン形成との間
にアライメントの操作が必須である。したがって、この
アライメント精度の影響により、カラーフィルタパター
ン間に透光部の無い致したサイズの非透光性膜パターン
を形成することが難しいという問題点があった。また、
これらの重なり部が生した場合にはカラーフィルタ上に
段差を生しるため、構造的に強く平坦性の優れたカラー
フィルタを形成するのが困難となるという問題点があっ
た。

本発明の目的は、上述の従来例のもつ欠点を解消せしめ
、簡便な製造プロセスによって微細パターンを有するカ
ラーフィルタ画素間に隙間なく非透光性金属膜を配置さ
せることの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。さらに、これにより特性の優れたカラーデ
バイスを提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記の目的を
達成するため、本発明は、基板上の各色カラーフィルタ
画素間に隙間なく非透光性金属膜を配置させたカラーフ
ィルタの製造方法であって、基板上に、樹脂中に着色材
料を含有させた複数色の着色樹脂パターンを形成する工
程と、その複数色の着色樹脂パターンが形成された基板
表面上にフォトレジスト膜を塗布し、基板裏面より露光
した後、現像して着色樹脂パターン部以外の露光部分を
除去する工程と、このようにして得た複数色の着色樹脂
パターンとその上部に配されたフォトレジスト膜パター
ンとが形成された基板上に非透光性金属膜を成膜する工
程と、前記フォトレジスト膜パターンのみを溶解させて
複数色の着色樹脂パターン上部に形成された金属膜をリ
フトオフする工程とを具備することを特徴とする。

上記構成によれば、カラーフィルタ画素となる着色樹脂
パターン部をリフトオフ用レジストパターン形成時のフ
ォトマスクとして利用しているため、レジストパターン
はカラーフィルタ画素にアライメントされた形で形成す
ることができ、これにより金属膜パターン形成時にはセ
ルファラインの形となっている。よって、簡便な方法で
各色カラーフィルタ画素間に隙間なく非透光性金属膜を
設けることができ、このようなカラーフィルタを用いた
撮像素子やセンサデバイスにおいては、色再現性の向上
が期待できるとともに、充分な遮光により光素子の誤動
作の防止にも結びつく。さらに、ｆｌｌ　晶デイスプレ
ィデバイスにおいては、コントラストおよび色純度の向
上が期待できるとともに、電極補助線としての機能を合
わせ持たせることが可能となる。また、画素電極の低抵
抗配線化により、大画面デイスプレィにおける信号遅延
防止およびセル内発熱等による表示品位の低下防止にも
効果的である。

さらに従来に比べ、より平坦性の優れたカラーフィルタ
構造をとることができるため、液晶デイスプレィにカラ
ーフィルタを内設するタイプにおいては、配向欠陥の少
ない表示品位の優れたデバイスを得ることができる。

以下、本発明を図面に基づき詳しく説明する。

第１図（ａ）〜（ｇ）は、本発明に係るカラーフィルタ
の製造法の代表的な態様を示す工程図である。

まず、第１図（ａ）に示されるように、基板１上に樹脂
中に着色材料を分散させた第１の着色樹脂液を用いて所
定の膜厚および所定のパターン形状を有する着色樹脂パ
ターン２を形成する。

なお、樹脂として感光性樹脂を用いた場合には、まず基
板１上に第１の着色樹脂液を所定の膜厚に塗布した後、
プリベータ、露光、現像、リンスおよびポストベークの
各々の処理をして、所定のパターン形状を有する着色樹
脂パターン２を得る。また、感光性を持たない樹脂を用
いた場合には、例えは印刷により所定の膜厚および所定
のパターン形状を有する着色樹脂パターンを得るか、あ
るいは基板１上に第１の着色樹脂液を所定の膜厚に塗布
した後、該着色樹脂膜上にフォトレジストパターンを形
成し、エツチングにより所定のパターン形状を有する着
色樹脂パターン２を得る等の方法をとることができる。

２色以上からなるカラーフィルタを形成する場合には、
さらに必要に応して、すなわち用いられるフィルタの色
の数に応じて、上記のいずれかの方法により、各色に対
応した着色材料を含有した着色樹脂液をそれぞれ用いて
繰り返して行なえばよい。これにより、例えば第１図（
ｂ）に示したような３色の着色樹脂パターン２，３．４
からなるカラーフィルタ画素を形成することができる。

次に、このように形成されたカラーフィルタ基板上に、
第１図（Ｃ）に示すようにポジ型のフォトレジストを所
定の膜厚で塗布した後、プリベータを行なう。そして、
フォトレジスト膜５に感度を有する光（例えば高圧水銀
灯等）て基板裏面より露光を行ない、フォトレジストｔ
ｌ＃ｉ５のうちガラス上に形成された部分のみを光分解
させ現像液に可溶な形とする。既に形成されている各色
着色樹脂パターン２．３．４には、紫外光領域に吸収を
もつ着色材料が含有されている上、カラーフィルタの色
特性からこの紫外光領域での透過率は非常に低い。

このために、これらの着色樹脂パターン２゜３．４をフ
ォトマスクとして利用することが可能である。ただし、
これらの着色樹脂パターン２３．４は要求されるカラー
フィルタの色特性によりフォトレジストの感度を有する
紫外光領域の透過特性が異なるので、あらかじめ露光さ
れた光が着色樹脂パターン２，３．４とフォトレジスト
５との界面において充分に減衰された形になるように条
件設定を行なっておく。

このように設定された条件で露光されたフォトレジスト
膜５を現像およびリンス処理することにより、第１図（
ｄ）　　に示すような、着色樹脂パターン２，３．４上
にサイズの一致した、すなわちセルファラインされたフ
ォトレジストパターンを有するフォトレジスト付着樹脂
パターン６．７，８を形成することができる。

続いて、フォトレジスト付着樹脂パターン６７．８を有
する基板上に、第１図（ｅ）に示すように非透光性金属
膜９を成膜する。その後、フォトレジストパターンのみ
を溶解する溶液を用いて着色樹脂パターン２，３．４の
上部に位置する非透光性金属膜のリフトオフを行ない、
第１図（ｆ）に示すような各色カラーフィルタ画素間に
隙間なく非透光性金属パターン１０を配置させたカラー
フィルタを得ることができる。

なお、必要に応じて、第１図（ｇ）　に示すようにカラ
ーフィルタ上部に保護膜１１を形成することがてきる。

本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂バタンを形成す
る樹脂としては、ゼラチン、カセイン、グリユー、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リエステルイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリパ
ラキシリレン、ボリカーホネート、ポリビニルアセター
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、セルロース樹脂、
メラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリシリコン樹脂およびこれら
の樹脂に感光性を付与した樹脂ならびに一般のフォトレ
ジスト樹脂等から任意に設定することができるが、特に
カラーフィルタの必要特性およびパターンの加工性等の
観点からは以下にあげる樹脂が好ましい。

すなわち、感光性基をその分子内に持つ芳香族系のポリ
アミド樹脂およびポリイミド樹脂で、特に２００℃以下
にて硬化膜が得られ、可視光波長域（４００〜７００ｎ
ｍ）で特定の光吸収特性を持たない（光透過率で９０％
程度以上のもの）、芳香族系のポリアミド樹脂か好まし
い。

未発明に係るカラーフィルタの着色樹脂バタンを形成す
る着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料等のう
ち所望の分光特性を得られるものであれは、特に限定さ
れるものではない。この場合、各材料を車体で用いるこ
とも、これらのうちのいくつかの混合物として用いるこ
ともてきる。たたし、カラーフィルタの色特性および諸
性能から勘案すると有機顔料か着色材料として最も好ま
しい。

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アソ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
ドリノン系、フタロン系、メチン、アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物が用いられる。

本発明において、着色樹脂パターンを形成するために使
用する着色樹脂液は、上記樹脂溶液に所望の分光特性を
有する上記着色材料を１０〜１５０％程度の割合で配合
し、超音波あるいは木ロール等により充分に分散させた
後、フィルタにて粒径の大きいものを除去して調製する
。

本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂パターンは、前
記着色樹脂液をスピンナ、ロールコタ、印刷装置等の塗
布装置により基板上に塗布し、フォトリソ工程によりパ
ターン状に形成されるか、あるいは印刷法によりパター
ン状に形成される。そして、その膜厚は所望とする分光
特性に応じて決定されるが、通常は０．５〜５μｍ程度
、好ましくは１〜２μｍ程度とするのがよい。

本発明における着色樹脂パターン上に形成するフォトレ
ジスト樹脂としては一般のポジ型フォトレジスト樹脂で
よい。特に、塗布時に下層部に配置された着色樹脂パタ
ーンに対して、溶解、クラック、膨潤等のダメージを与
えない材料であって、金属膜をリフトオフする際には容
易に溶解することのできるものから任意に選定する。

このフオトレシス）・膜は、前記着色樹脂バタン形成時
と同様に、スピンナ、ロールコータ、印刷装置等の塗布
装置により着色樹脂パターン上に塗布し、その膜厚は通
常０５〜５μｍ程度、好ましくは１〜２μｍ程度が適し
ている。

本発明における非透光性金属膜としてはＣｒ。

Ａｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕをはじめとする一般の金属材料
から任意に選定することができる。特に、液晶デイスプ
レィにおいて、透明電極の抵抗値を下げるためには、よ
り比抵抗の小さいものから選定するのが好ましい。

非透光性金属膜は、前記金属材料を蒸着あるいはスパッ
タリング等の真空成膜法にて形成し、その膜厚は１００
人〜３μｍ程度、好ましくは１０００人〜２μｍ程度か
適している。なお、この卵透光性金属Ｈ莫の膜厚をカラ
ーフィルタの有する着色樹脂パターンとほぼ等しくする
と、カラーフィルタの平坦化に著しい効果が認められ、
液晶デイスプレィ等に用いる場合には、液晶の配向ムラ
の少ない表示品位の優れたパネルを形成することが可能
となる。さらに、カラーフィルタ上に形成する透明電極
と電気的にコンタクトをとることにより低抵抗配線化も
可能となる。これは、犬画面デイスプレィにおける信号
遅延対策やパネル内発熱対策となり、表示品位の優れた
パネルを形成することが可能となる。

なお、本発明に係るカラーフィルタの着色樹脂パターン
に対し、必要に応してその表面に保護膜を設けることが
できる。この保護膜は、例えはポリアミド、ポリイミド
、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル、エポキ
シ、シリコン系等の有機樹脂やＳｉ３　Ｎ４．５ｉｎ２
，５ｉＯＡＪＺ２０３．Ｔａ２Ｏ３等の無機膜を用い、
スピンコードあるいはロールコートの塗布法または蒸着
法によって設けることができる。

以上説明したような着色樹脂パターンを有するカラーフ
ィルタは適当な基板上に形成することがてきる。基板と
しては、例えばカラス板、透明樹脂板、樹脂フィルム、
あるいはブラウン管表示面や撮像管の受光面、ＣＣＤ、
ＢＢＤ、ＣＩＤ、ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子が形成さ
れたウェハ、薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサ
、液晶デイスプレィ面、カラー電子写真用感光体等かあ
げられる。

着色樹脂パターンと下地の基板間との接着性をさらに増
す必要がある場合には、基板上に予めシランカップリン
グ剤等を薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成する
か、あるいは予め着色樹脂中にシランカップリング剤等
を少量添加したものを用いてカラーフィルタを形成すれ
は、−層効果的である。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ ガラス基板上に、緑色着色樹脂材［リオノールグリーン
（１ｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６ＹＫ　　（商品名、
東洋インキ社製、　Ｃ，１，Ｎｏ、７４２６５）をＰＡ
−ｔｏｏｏ　（商品名宇部興産社製、ポリマー分＝１０
％、溶剤・Ｎ−メチル−２−ピロリドン、顔料　ポリマ
ー−１：２配合）に分散させ作製した感光性の着色樹脂
材コをスピンナー塗布法により１５μｍの膜厚に塗布し
た。

次に、該着色樹脂膜に７０℃で３０分間のプリヘークを
行なった後、形成しようとするパターン形状に対応した
パターンマスクを介して高圧水銀灯にて露光した。

露光終了後、該着色樹脂膜の未露光部のみを溶解する専
用現像液（Ｎ−メチル−２−ピロリドンを主成分とする
現像液）にて超音波を使用して現像し、専用リンス液（
１，１，１−）リクロロエタンを主成分とするリンス液
）で処理した後、１５０℃で３０分間のポストヘークを
行ない、所定のパターン形状を有する緑色着色樹脂層を
形成した。

次に、このパターン形状の緑色着色樹脂層の形成された
基板上に、第２色目として赤色着色樹脂材［イルガジン
　レッド（Ｉｒｇａｚｉｎ　Ｒｅｄ　）　ＢＲＴ（商品
名、チバガイギ−（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社製、Ｃ，
１，Ｎｏ、７１１２７）をＰＡ−１０００（商品名、宇
部興産社製、ポリマー分＝１０％、溶剤二Ｎ−メチル−
２ピロリドン、顔料　ポリマー＝１．２配合）に分散さ
せ作製した感光性の着色樹脂材］を用いる以外は、上記
と同様にして赤色着色パターンを基板上の所定の位置に
形成した。

さらに、このようにして２色の着色樹脂パターンが形成
された基板上に、第３色目として青色着色樹脂材［へり
オゲン　ブルー（）Ｉｅｌｉｏｇｅｎ　Ｂｌｕｅ）Ｌ７
０８０　（商品名、ＢＡＳＦ社製、Ｃ，１，Ｎｏ、７４
１６０）をＰＡｌｏｏｏ　　（商品名、宇部興産社製、
ポリマー分＝１０％、溶剤、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、顔料　ポリマー−１，２配合）に分散させ作製した
感光性の着色樹脂材］を用いる以外は、上記と同様にし
て、青色着色パターンを基板上の所定の位置に形成し、
Ｒ，Ｇ、８．３色の着色樹脂パターンを得た。

このようにして得られた３色着色樹脂パターンを有する
基板上にポジ型フォトレジスト［）ＩＰＲ１１８２（商
品名、富士ハント社製）］をスピンナー塗布法により１
．５　μｍの膜厚に塗布し、１００℃で３０分間プリベ
ークをした後、基板裏面から全面を高圧水銀灯にて露光
した。露光終了後、フォトレジストの露光部のみを溶解
する専用現像液にて現像処理し、水にてリンスし、３色
の着色樹脂パターン上にセルファラインされた同サイズ
のフォトレジスト膜を形成した。

次に、３色のフォトレジスト付着色パターンを有する基
板上にＡｆｌを１０μｍの膜厚て真空蒸着した後、ポジ
型フォトレジストを溶解する溶剤［アセトン］中に浸漬
し、着色パターンのフォトレジストおよびＡｌ１を除去
した。

得られたカラーフィルタは各色パターン間に隙間なく金
属膜が配置された構造をとっていた。さらに、得られた
カラーフィルタは、耐熱性、耐光性、機械的特性等の諸
特性に優れたものてあった。

実施例２ 実施例１により形成されたカラーフィルタを用いて、第
２図に示す構造の強誘電性液晶素子２１を以下のように
形成した。

すなわち、まずカラーフィルタ画素間に非透光性金属膜
３０を有するカラーフィルタ上に保Ｍｌ　膜２９として
感光性ポリイミド［ＰＩ−３００（商品名、宇部興産社
製）］を１．０μｍの膜厚て塗布形成した。

次に、非透光性金属膜とコンタクトを取るバタン形状に
対応したパターンマスクを用いて、露光、現像およびリ
ンス処理を行ない、ポストヘークして非透光性金属膜上
にスルーホールを有する保護膜パターンを形成した。

そして、１５００人の厚さの１．Ｔ、０をスパッタリン
グ法にて成膜し、非透光性金属膜とコンタクトをとるパ
ターン形成を行ない、透明電極パタン２５を得た。続い
て配向膜２７としてポリイミドを印刷法により１００人
の膜厚て塗布し、ラビング処理を施した。

このようにして得られたカラーフィルタ基板と対向基板
との間に１５μｍ径のシリカビーズを散布して、両基板
のストライブ状パターン電極か直交するように貼り合わ
せてセル組し、強銹電性液晶２４を注入し封口して液晶
素子２１を得た。

得られた強誘電性液晶素子２１は、コントラストおよび
色純度に優れたものであった。また、コンタクｌ−を施
された非透光性金属膜による透明電極の低抵抗化により
、信号遅延およびセル内発熱による表示品位の低下のな
い優れたものてあった。さらに、段差の少ないカラーフ
ィルタにより配向欠陥の少ない液晶素子を得ることがで
きた。

実施例３ 薄膜トランジスターを基板として、該基板上に本発明の
方法によりカラーフィルタを形成してなるカラー液晶表
示素子の作製を以下のようにして実施した。

まず第３図（ａ）　に示すように、ガラス基板（商品名
・７０５９、コーニング社製）１上に１０００人の層厚
の１．Ｔ、０画素電極３１をフォトリソ工程により所望
のパターンに成形した後、この面にさらにＡｌ１を１０
００人の層厚に真空蒸着し、この蒸着層をフォトリソ工
程により所望の形状にパターンニングして、第３図（ｂ
）　に示すようなゲート電Ｆｉ３２を形成した。

続いて、感光性ポリイミドを前記電極の設りられた基板
１面上に塗布し絶縁層３３を形成し、パターン露光およ
び現像処理によってスルーホール３４を第３図（ｃ）に
示すように形成した。このスルーホール３４はトレイン
電極３８と画素電極３１とのコンタクト部を構成する。

ここて、基板１を堆積槽内の所定の位置にセラ１−１．
、、堆積槽内にＨ２て希釈されたＳｉＨ４を導入し、真
空中でグロー放電法により、前記電極３１．３２および
絶縁層３３の設けられた基板１の全面に２０００人の層
厚のａ−Ｓｔからなる光導電層（イントリンシック層）
３５を堆積させる。その後、この光導電層３５上に引続
き同様の操作によって１０００人の層厚の０１層３６を
第３図（ｄ）　　に示したように積層した。この基板１
を堆積槽から取り出し、前記ｎ４層３６および光導電層
３５のそれぞれを、この順にトライエツチング法により
所望の形状に第３図（ｅ）に示したようにパターンニン
グした。

次に、このようにして光導電層３５およびｎ′″層３６
が設けられている基板面にＡｌ１を１０００人の層厚て
真空蒸着した後、このＡｆｌ蒸着層をフォトリソ工程に
より所望の形状にパターニングして、第３図（ｆ）に示
すようなソース電極３７およひトレイン電極３８を形成
した。

最後に、画素型ｇｉ３１のそれぞれに対応させて絶縁層
を介して実施例１と同様な方法により赤、青および緑の
３色の着色パターン６′、７’８′を第３図（ｇ）　に
示すように形成した。その後、第３図（ｈ）に示すよう
にこの基板面全面に配向機能を付与した絶縁膜１１とし
てのポリイミド樹脂を１２００人の層厚に塗布し、２５
０℃、１時間の加熱処理によって樹脂の硬化を行ない、
カラーフィルタが一体化された薄膜トランジスタを作製
した。

このように作製されたカラーフィルタ付き薄膜トランジ
スタを用いてさらに、カラー用７夜晶表示素子を形成し
た。

すなわち、カラス基板（商品名：　７０５９、コーニン
グ社製）の−面に前記の方法と同様にして、１０００人
のＴ、Ｔ、Ｏ電極層を形成し、さらに該電極層上に配向
機能を付与したポリイミド樹脂からなる層厚１２００人
の絶縁層を形成し、この基板と先に形成したカラーフィ
ルタ付き薄膜トランジスタとの間に液晶を封入し全体を
固定して、カラー用液晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な特性を有するものであフた。

実施例４ ３色カラーフィルタを画素電極上に設ける代わりに対向
電極上に設ける以外は実施例３と同様にして、本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー用液
晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は、良
好な特性を有するものであった。

実施例５ ３色カラーフィルタをまず対向基板上に形成した後に対
向電極を設ける以外は実施例４と同様にして、本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー用液
晶表示素子を得た。

このようにして形成されたカラー用液晶表示素子は良好
な特性を一有するものであった。

実施例６ ＣＣＤ　（チャージ・カップルド・デバイス）の形成さ
れたウェハを基板として用い、絶縁層を介してＣＣＤの
有する各受光セルに対応してカラーフィルタの各着色パ
ターンが配置されるように、３色ストライブカラーフィ
ルタを形成する以外は、実施例１と同様にして本発明の
方法により形成したカラーフィルタを有するカラー固体
撮像素子を形成した。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な特性を有するものであった。

実施例７ ＣＣＤ　（チャージ・カップルド・デバイス）の形成さ
れたウェハに、実施例１において形成したカラーフィル
タを、ＣＣＤの有する各受光セルに対応してカラーフィ
ルタの各着色パターンが配置されるように位置合せをし
て貼着し、カラー固体撮像素子を形成した。

このようにして形成されたカラー固体撮像素子は、良好
な特性を有するものであった。

実施例８ 第４図の部分平面概略図に示すような、本発明の方法に
より形成したカラーフィルタを有するカラー用フォトセ
ンサアレイを、第５図に示した工程に従って以下のよう
に作成した。

まず、第５図（ａ）　　に示すように、ガラス基板（商
品名：　７０５９、コーニング社製）１の上にプロ放電
法によってａ−３ｉ（アモルファスシリコン）層からな
る光導電層（イントリンシック層）４５を設けた。具体
的には、Ｈ２て１０容量％に希釈されたＳ　ｉ　Ｈ，＋
を、カス圧０．５０Ｔｏｒｒ、　　ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パワ−１０Ｗ１基板温度２５０℃
で２時間基板上に堆積させることによって、０．７μｍ
の膜厚の光導電層４５を得た。

続いて、第５図（ｂ）　に示すように、この光導電層４
５上にグロー放電法によりｎ＋層４６を設けた。すなわ
ち、Ｈ２て１０容量％に希釈されたＳ　ｉ　Ｈ４とＨ２
て１１００ｐｐに希釈されたＰＨ３とを１１０で混合し
たガスを原料として用い、その他は先の光導電層４５の
堆積条件と同様にして、光導電層４５に連続して０１μ
ｍの層厚のｎ＋層４６を設けた。

次に、第５図（Ｃ）に示すように、電子ビーム蒸着法で
ｎ＋層４６上にＡｎを０３μｍの層厚て堆積させて、導
電層４９を形成した。

続いて、第５図（ｄ）　に示すように、導電層４９の光
変換部となる部分に相当する部分を除去した。すなわち
、ポジ型のマイクロポジット１３００２７（商品名、５
ｈｉｐｌｅｙ社製）フォトレジストを用いて所望の形状
にフォトレジストパターンを形成した後、リン酸（８５
容量％水溶液）、硝酸（６０容量％水溶液）、氷酢酸お
よび水を１６：１：２・１の割合で混合したエツチング
溶液を用いて露出部（レジストパターンの設けられてい
ない部分）の導電層４９を基板上から除去し、共通電極
４１および個別電極４０を形成した。

次に、第５図（ｅ）に示すように、ｎ′″層４６の光変
換部となる部分を除去した。具体的には、上記マイクロ
ポジット１３００−２７フオトレジストを基板から剥離
した後、平行平板型プラズマエツチング装置ＤＥＭ−４
５１（日型アネルバ社製）を用いてプラズマエッヂフグ
法（別名リアクティブイオンエツチング法）によりＲＦ
パワー１２０Ｗ、ガス圧０．Ｉ　ＴｏｒｒてＣＦ４ガス
によるドライエツチングを５分間行ない、露出部の０４
層４６および光導電層４５の表面層の一部を基板から除
去した。

なお本実施例では、エツチング装置のカソード材料のイ
ンプランテーションを防止するために、カソード上にポ
リシリコンのスパッタ用ターゲット（８インチ、純度９
９．９９９％）を置き、その上に試料をのせ、カソード
材料のＳＵＳが露出する部分はドーナッツ状に切抜いた
テフロンシートでカバーし、ＳＵＳ面かほとんどプラズ
マでさらされない状態でエツチングを行なった。その後
、窒素を３℃／ｍｉｎの速度で流したオーブン内で、２
０℃、６０分の熱処理を行なった。

次に、こうして作成されたフォトセンサアレイの表面に
保護層を以下のようにして形成した。

すなわち、フォトセンサアレイ上にグロー放電法によっ
て保護層４７としてのシリコンナイトライド イト層を形成した。具体的には、Ｈ２で１０容量％に希
釈されたＳｉＨ４と１００％ＮＨ３を１．４の流量比で
混合した混合ガスを用い、その他は先のａ−５ｉ層を形
成した方法と同様にして、０５μｍの層厚のシリコンナ
イトライド（ａＳ　ｉ　ＮＨ）層からなる保護層４７を
第５図（ｆ）に示すように形成した。

さらに、この保護層４７を基板として、実施例１と同様
にして青、緑、赤の３色の着色パターンからなるカラー
フィルタを形成した後、保ｉ！膜を形成し、第４図に示
すような各フォトセンサ上にそれぞれ着色フィルタ６’
　、７′、８’　が配置されたカラーフォトセンサアレ
イを形成した。１゜は非透光性金属パターンである。

本実施例において形成されたカラーフォトセンサアレイ
は良好な特性を有するものであった。

え徹里ユ 実施例１において形成したカラーフィルタを、接着剤を
用いて実施例８において形成した第５図（ｆ）に示すフ
ォトセンサアレイ上に貼着することによりカラーフォト
センサアレイを形成した。

本実施例において形成したカラーフォトセンサも実施例
８において形成したものと同様に、良好な特性を有する
ものであった。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれは、カラーフィルタ
画素を形成するための着色樹脂パターンをリフトオ）用
レジストパターン形成時のフォトマスクとして利用して
いるため、レジストパターンはカラーフィルタ画素にア
ライメントされた形で形成でき、これにより金属膜パタ
ーン形成時にはセルファラインとなっている。そのため
、簡便な方法で各色カラーフィルタ画素間に隙間なく非
透光性金属膜を設けることが可能となる。

したがって、このようなカラーフィルタを配置した撮像
素子やセンサデバイスにおいては、（１）色再現性の向
上 （２）光素子の誤動作防止 を図ることがてきる。

さらに、ン夜晶デイスプレィデバイスおいては、（１）
コントラストおよび色純度の向上（２）平坦性の向上に
よる配向欠陥の減少およびこれによる表示品位の向上 （３）非透光性金属膜を電極補助線として活用すること
により、信号遅延あるいはセル内発熱による表示品位の
低下防止 等において優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は、本発明の方法によるカラーフ
ィルタの形成工程を示す断面図、 第２図は、本発明の方法によるカラーフィルタを用いた
強誘電性液晶素子の断面図、 第３図（ａ）〜（ｈ）は、本発明の方法によるカラフィ
ルタを用いた液晶表示素子の形成工程図、第４図は、本
発明の方法によるカラーフィルタを用いたフォトセンサ
アレイの模式的平面部分図、 第５図（ａ）〜（ｇ）は、第４図に示したフォトセンサ
アレイの形成工程図である。 １．２２．２３　　基板、 ２．３．４・着色樹脂パターン、 ５・フォトレジストｎ莫、 ６．７．８・フォトレジスト付着色樹脂バタン ６　′ 非透光性金属膜、 ３０　非透光性金属パターン、 ２９　保護膜、 ７’　、８’　　、カラーフィルタパターン、強誘電性
液晶素子、 強誘電性液晶、 ２６　透明電極、 ２８　配向制御膜１ 、画素電極、 ゲート電極、 絶縁層、 スルーホール、 ４５・光導電層、 ４６・ｎ”層、 ソース電極、 トレイン電極、 ・個別電極、 共通電極、 保護層、 導電層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上の各色カラーフィルタ画素間に隙間なく非
   透光性金属膜を配置させたカラーフィルタの製造方法で
   あって、 イ）基板上に、樹脂中に着色材料を含有させた複数色の
   着色樹脂パターンを形成する工程と、ロ）前記複数色の
   着色樹脂パターンが形成された基板表面上にフォトレジ
   スト膜を塗布し、基板裏面より露光した後、現像して着
   色樹脂パターン部以外の露光部分を除去する工程と、 ハ）前記複数色の着色樹脂パターンとその上部に配され
   たフォトレジスト膜パターンとが形成された基板上に非
   透光性金属膜を成膜する工程と、ニ）前記フォトレジス
   ト膜パターンのみを溶解させ、前記複数色の着色樹脂パ
   ターン上部に形成された金属膜をリフトオフする工程と を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法
   。
2. （２）前記基板が表示装置の表示部である請求項１に記
   載のカラーフィルタの製造方法。
3. （３）前記基板が固体撮像素子である請求項１に記載の
   カラーフィルタの製造方法。
4. （４）前記基板がイメージセンサの受光面である請求項
   １に記載のカラーフィルタの製造方法。