JPS62108206A - カラ−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、ＣＯＤ　（チャージ、カップルド、デバイス
）、ＢＢＤＣパケット、プリゲート、デバイス）、ＣＩ
Ｄ（チャージ、インジェクション、デバイス）、ＢＡＳ
ＩＳ（ベース、ストアータイプ、イメージ、センサー）
等のカラー固体撮像素子、密着型イメージセンサ−及び
カラーディスプレイ等に用いられるカラーフィルターの
製造方法に間する。

（従来の技術） カラーフィルターとしては、基板上に親木性高分子物質
からなる媒染層を設け、その媒染層を色素で染色して着
色層とする染色カラーフィルターが知られているが、こ
の種類のカラーフィルターは （１）媒染層が必要である。

（２）となり合う色層の混色を防ぐために媒染層の上に
防染用の中間層を設ける必要がある。

（３）媒染層の染色により色を出す間係上、どうしても
層の厚さを厚くする必要がある。

（４）染料による染色なので着色層の耐湿性、射光゛注
が充分でなく退色し易い。

などの欠点がある。

これらの欠点のない他の形成のカラーフィルターとしで
、色素層を例えば真空蒸着によって色素の蒸着薄膜とし
で形成したものがある。この種類のカラーフィルターの
製造方法として基板上に溶解可能なフォトレジストパタ
ーンを形成し、しかる後に色素層を形成し、次いで下部
の溶解可能なレジスト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リバースエツチング法（又はリフ
トオフ法）が、例えば特公昭４７−１６８１５号公報等
により知られでいる。このリバースエツチング法によれ
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間係にあるパタ
ーンレジストを設けた後に例えば真空蒸着法による色素
層を設（丈、しかる債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。

リバースエツチング法によるブルー、グリーンレッｌ−
″３色のカラーフィルターの形成法の概要を第７図を参
照しながら次駅する。

基板１上に感光性樹脂（フォトレジスト）２を塗布し、
所望形状の透光部を有するマスクを用いで、基板１上に
積層されたフォトレジスト２に対してパターン露光し、
露光部（フォトレジストがポジ型の場合）を溶解するこ
とにより所望形状のフォトレジストパターンを形成する
。この状態を第７図（ａ）に模式断面図としで示しであ
る。（ｂ）はその全面に真空蒸着法等によりブルーの色
素層３を設けた状態を示す０次いで基板上に残存するレ
ジストパターンを除去液で溶解すると、その上層の色素
層も遊離除去されて、（Ｃ）に示すようなブルーの色素
層パターン４が得られる。

上記の工程をグリーン、レッドの色素についても繰返す
ことによって（ｄ）に示すような３色の色素層パターン
４．５．６を有するカラーフィルターが形成される。

各々の色素層パターンを形成する工程における露光は、
通常前記した１つのマスクを水平方向にずらして所望箇
所に設置した復に実施される。

従って、第８図に示すように、マスク７のアライメント
マーク７ａを、基板１上にしるされたアライメントマー
ク１ａに各露光の実施ごとに一敗させる必要があり、基
板１上に予め複数個のアライメントマーク１ａ％しるし
でおく必要があった。

このような基板１上のアライメントマーク１ａは位置精
度高くしるす必要があるので、従来ドライエツチング法
により形成されでいる。この方法を第９図により示す。

まず、基板１上にＡ１．Ｃｒ等の金属層８を蒸着しく第
９図（ａ）　）　、その上全体にフォトレジスト２を塗
布した後（第９図（ｂ）　）　、該フォトレジスト２の
パターニングを行い、レジストパターン２ａに覆われで
ない部分の金属層８をドライエツチングしく第９図（Ｃ
））、しかる後、レジストパターン２ａ％除去し、所望
のアライメントマーク１ａをしるしている（第９図（ｄ
）　）　。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようにしてアライメントマークを形成することによ
り次のような問題が生しる。

１、蒸着した金属の不要部か完全にドライエツチングさ
れずに付着物か残り、この上に色素層が積層されると、
色素層と基板の密着牲が悪化し、その結果色素かはがれ
て外観欠陥を生し、歩留りを低下させてしまうこと。

２．金属アライメントマークの作成に材料費、設備費、
労力を多分に必要とするため、カラーフィルターの製造
コストがあがつでしまうこと。

本発明は上述の従来例の欠点を除去するためになされた
ものであり、その目的は、金１層から成るアライメント
マークを予めしるしでおかなくでも高精度に各色素層パ
ターンの位胃決めができ、結果として外観欠陥の低減と
コストダウンとが図れるカラーフィルターの製造方法Ｖ
！提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成可能な本発明は、フォトレジストの積層
された基板を、マスクを介してパターン露光し、然る後
現儂溶解することによりパターン化されたフォトレジス
トの層を形成し、更にその上に色素層を積層し、次いで
色素層が層着された該フォトレジストの層を溶解除去し
て色素層パターンを形成する工程を、複数の色素層原料
につき繰り返えすことにより複数の色素層パターンを有
するカラーフィルターを製造する方法においで、第１番
目の色素層パターンと同時に該色素層パターンと同原料
のアライメントマークを形成し、該アライメントマーク
により、第２番目以降の色素層パターンを形成する際の
マスクの位置合わせを行う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、第１図に示すような、基板１上に青、緑、赤の各
色素層パターン（図においでは順にＢ、Ｇ、Ｒで示す、
他の図においても同様）が配設されたカラーフィルター
を製造する場合を例にとって、本発明の詳細な説明する
。

この実施例に用いるマスクを第２図に示す、このマスク
７の９の部分が遮光部であり、１０の部分が透光部であ
る。１１の部分も透光性があり、アライメントマーク形
成用透光部である。該透光部１１は便宜上１つとしで説
明する。なお、特許請求の範囲中「アライメントマーク
形成用透光部または遮光部」となっているが、透光部で
あるのはポジ型レジストを、遮光部であるのはネガ型レ
ジストを用いる場合である。

本寅施例においては、まず、ガラス、プラスチック等の
基板の上の所定部にフォトレジストの連続層を塗布する
。上記のマスクを使用するのでフォトレジストとしで、
ポジ型レジストを用いる場合につき以下説明するが、ネ
ガ型レジストを用いでもよく、その場合もこの実施例を
参考して本発明は実施できる。

次いで、第２図に示したマスク７を、フォトレジストが
成膜された基板の上方の所定位置に配置する。この際、
基板に対するマスク７の相対位置を決定するにはマスク
７に基板用の位置合わせマーカーを用意し、それによっ
て行えばよい。

このようにしてマスク７を位雪決めしたときに、その透
光部１０のみでなくそのアライメントマーク形成用透光
部１１の下方にもフォトレジストが存在するように、前
工程ではフォトレジストを塗布する必要がある。

次いで、マスク７を介して基板上のフォトレジストへ露
光し、しかる俊、露光ｇＢヲ、それのみ溶解する現像液
により溶解除去し、第３図に示すように、フォトレジス
ト２のパターンを形成すると共に、アライメントマーク
形成用透光部１１から光が照射された部分の２オドレジ
ストも除去する。

その後、第１番目の色素層（例えば青色色素層）を実質
的に均等な厚さで、残存したフォトレジスト２と、フォ
トレジストが除去され露出した基板１との表面に積層す
る。この積層には代表的には真空蒸着法、他には塗布法
、印刷法、浸漬法等が利用できる。

しかる復、レジストパターン２ａ！溶解する。

この操作により、その上の不要な色素層が同時に除去さ
れ、第１番めの色素層パターンが形成される。同時に、
アライメントマーク形成用透光部１１と同じ形状をもっ
た第１番めの色素層からなるアライメントマーク１２が
形成される。この状態を第４図の平面図に示す。

次いで、色素層原料のみを代えて上記の工程を繰り返え
すことにより第２番めの色素層パターンを形成する（工
程２）。この工程２にお１するフォトレジストに対する
露光の際、マスク７の正確な位置合わせは、マスク７の
アライメントマーク形成用透光部１１の幅１１ａが、工
程１から工程２へのマスク７の水平移動幅と同一となる
ように予め形成されておれば、このアライメントマーク
形成用透光部１１の右端のＷ状の辺を基板１に形成され
たアライメントマーク１２の左端のＷ状の辺に一敗させ
ることにより非常に簡易に行うことが可能となる。

更に、第１工程と同様な工程を第３番めの色素につき繰
り返すことにより３番めの色素層が形成される（工程３
）、この第３工程においでも上記と同様なマスクの位置
合わせを行うことができる。そのためには、工程２の初
めにフォトレジストを基板上に塗布する際、第１番めの
色素層からなるアライメントマーク１２の隣接部（第４
図においでは１３で示す付近）にもフォトレジストを塗
布する必要があるが、この塗布の際、第１番目の色素層
からなるアライメントマーク１２までフォトしラストを
塗布し、該マーク１２を覆い隈したとしても、フォトレ
ジストの層を通しで該マークを見ることかできるので、
工程２てのマスクの位置合わせ（こ支β章をきたすこと
はない。

以上説明した工程１〜工程３により予め金属のアライメ
ントマークを形成しなくても、各色素層パターンの位置
ずれのない第１図に示したカラーフィルターか製造でき
る。

なあ、マスクの水平移動幅が、同一でない場合があると
きには、異なる幅をもつ複数のアライメントマーク形成
用透光部を適当な位置に設けたマスクを用いるか、異な
る幅のアライメントマーク形成用透光部をもつ複数のマ
スクを用いればよい。

また、マスクの透光部の数、その１つ１つの形状、複数
の透光部のパターン形状及び色素層の種類数は任意であ
るが、例えば第５図に示すような透光部１０とアライメ
ントマーク形成用透光部１１とを有するマスクを用いて
第６図のような、色素層パターンをもつカラーフィルタ
ーが製造できる。

本発明の他の実施例は、第１番目の色素層パターンと同
時に、該色素層パターンと同じ原料から成るアライメン
トマークを基板上に形成し、第２番目以降の色素層パタ
ーンを形成する際のマスクの位置合わせをそのアライメ
ントマークにより行う方法である。各色素層パターンの
露光におけるマスクの位置合わせに必要な数だけアライ
メントマークを予め形成しでおけばマスクは１つで足る
。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によって金属層から
なるアライメントマークを形成しなくでも、各色素層パ
ターンに位置ずれのないカラーフィルターが製造可能と
なった。その結果、１、金属アライメントマーク形成の
操作省略により基板表面に、何ら付着物が残らず色素と
ガラスのと着花が減じることがなく、カラーフィルター
の外観欠陥の発生が減じた。

２、金属アライメントマーク形成に必要な材料費、機器
及び労力が削減できるのでカラーフィルターの製造コス
トの大幅なダウンが可能となった。

〔実施例〕

５００００個の透光部と、アライメントマーク形成透光
部とを有するマスクを用いで、本発明を実施した。

ガラス基板上にスピンナー塗布法によつポジ型レジスト
（商品名：　　０ＦＰＲ８００東京応化製）を連続面と
なるよう８０００人の膜厚に塗布した。９０℃、３０分
のブリヘーク処理を行なった債、紫外光にで上記マスク
を用いてパターン露光を行なった。これを、０ＦＰＲ専
用現像液、同専用リンス液に各１分間続けて浸漬し、レ
ジストパターンを形成した。

同時に、アライメントマーク形成用透光部から光が照射
された部分のフォトレジストを除去した。

次にレジストパターン等の形成された上記ガラス基板と
Ｍｏポートに詰めた銅フタロシアニンとを真空器内に設
ゴし、真空度１０”＝〜１０６ｔａｒｒにおいでＭｏポ
ートを４５０℃〜５５０’Ｃに加熱し、銅フタロシアニ
ンの蒸着を行なった。膜厚は４０００人とした。しかる
後に０ＦＰＲ専用現像液中にで浸漬攪拌を行ない、レジ
ストパターンを溶解し蒸着膜の不要部分も同時に除去す
ることにより青色色素層パターンと位置合わせ用の色素
層からなるアライメントマークとを形成した。

続いてこの青色の色素層パターンの形成されたガラス基
板上に０ＦＰＲ８００を塗布し、基板上の色素層からな
るアライメントマークとマスクのアライメントマーク形
成用透光部との端部を合わせることによりマスクの位置
を決め、その後上記と同様な工程によつ銅フタロシアニ
ンの緑色色素層パターンを形成した。膜厚は約４０００
人とした。

同様の工程により赤色色素としてイルガジンレッドＢＰ
Ｔ　　（ｆｉ品名・チバガイギー製ＣＩ　Ｎ。

？＋１２７　）を用いて赤色色素パターンを得た。膜厚
は約４０００人とした。

以上赤、緑、青によりなる三色のカラーフィルターが得
られた。

このようにして得られたカラーフィルターは各色素層パ
ターンのすれ及び外観欠陥がなく、しかも非密に簡便且
つ安価に作成できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例により製造されるカラーフィ
ルターの模式平面図、第２図は該実施例に用いるマスク
の図、第３図、第４図は各々該実施例の一工程を示す図
である。 第５図は本発明の他の実施例に用いる他のマスクの例を
示ツ平面図、第６図は該実施例によつ製造されるカラー
フィルターの模式平面図である。 第７図及び第８図はカラーフィルターの製造方法の一例
の工程を示す断面図、第９図は金属アライメントマーク
の製造方法の一例を示す断面図である。 ］・・・基板　　　　　　　２・・・フォトレジスト３
・・・色素層 Ｊ　　５．６・・・色素層パターン ７・・・マスク　　　　　　８・・・金属層９・・・遮
光部　　　　　　ｌＯ・・・透光部１１・・・アライメ
ントマーク形成用透光部１２・・・アライメントマーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）フォトレジストの積層された基板を、マスクを介し
   てパターン露光し、然る後現像溶解することによりパタ
   ーン化されたフォトレジストの層を形成し、更にその上
   に色素層を積層し、次いで色素層が層着された該フォト
   レジストの層を溶解除去して色素層パターンを形成する
   工程を、複数の色素層原料につき繰り返えすことにより
   複数の色素層パターンを有するカラーフィルターを製造
   する方法において、第１番目の色素層パターンと同時に
   該色素層パターンと同原料のアライメントマークを形成
   し、該アライメントマークにより、第２番目以降の色素
   層パターンを形成する際のマスクの位置合わせを行うこ
   とを特徴とするカラーフィルターの製造方法。 ２）マスクを移動してずらしつつ前記色素層パターンの
   形成工程を繰り返えす方法であつて、該移動幅と同じ幅
   を有するアライメントマーク形成用の透光部または遮光
   部を設けたマスクを使用して、色素層パターンと同時に
   アライメントマークを形成し、次の繰り返えし工程の露
   光の際に、前記マスクの位置合わせを、そのアライメン
   トマーク形成用の透光部または遮光部の一端と前記アラ
   イメントマークの一端とを一致させることにより実施す
   る特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルターの製造
   方法。