專利名稱：一種濾光片的快速再處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種濾光片的快速再處理(rework)方法，特指一種利用PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑裂解處理，加上電漿清洗/溶劑清洗，以完全清除濾光陣列(color filter array)層非極性R/G/B色劑(colorants)的方法。
為了克服CCD的缺點(diǎn)并降低元件成本及尺寸，一種CMOS感光二極管(photodiode)于是發(fā)展出來(lái)。由于CMOS感光二極管是以傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制程制作，因此可以大幅減少所需成本及元件尺寸。CMOS感光二極管應(yīng)用范圍包括個(gè)人計(jì)算機(jī)相機(jī)(PC camera)及數(shù)字相機(jī)(digital camera)等。
不論是由CCD或CMOS感光二極管構(gòu)成的影像感測(cè)裝置，入射光線都必須要被分隔成各種不同波長(zhǎng)光線的組合，例如紅光、藍(lán)光及綠光，然后分別由相對(duì)應(yīng)的感測(cè)元件予以接收并轉(zhuǎn)換為電子訊號(hào)，因此，還原得知入射光的顏色，例如入射黃光是由50藍(lán)光及50綠光所組成，所以在各光學(xué)感測(cè)元件上方必須形成一濾光陣列，現(xiàn)今濾光片的制作是利用具有光敏感性(photosensitive)的樹脂(resin)，以黃光暨蝕刻制程(photo-etching)得到所需的濾光陣列圖案后，再利用染料予以染色，或是直接利用含有染料的光阻作為濾光片材質(zhì)。
當(dāng)產(chǎn)品在濾光陣列(color filter array，CFA)層的制程中發(fā)生任何差錯(cuò)，便需將濾光陣列(CFA)完全去除，傳統(tǒng)的方式是使用電漿清洗來(lái)去除，但是因?yàn)闉V光陣列(CFA)在對(duì)準(zhǔn)后，會(huì)因?yàn)槠毓庑?yīng)而使濾光陣列(CFA)的染料分子進(jìn)行交聯(lián)(cross-link)反應(yīng)，而成為較大的分子量聚合物(polymer)，使得電漿清洗根本無(wú)法有效去除，造成有濾光陣列(CFA)殘留的問題。
長(zhǎng)久以來(lái)正光阻的去除常利用N型甲基的二芘咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)加上丙酮(Acetone)來(lái)去除光阻，或者用電漿清洗加上溶劑來(lái)去除等方式，而濾光陣列(CFA)在未對(duì)準(zhǔn)前，使用顯影劑(developer)便能將濾光陣列(CFA)清除干凈，但是在濾光陣列(CFA)對(duì)準(zhǔn)之后，濾光陣列(CFA)顯影劑便無(wú)法有效地清除。這是由于濾光陣列(CFA)屬于負(fù)光阻，而負(fù)光阻在曝光時(shí)會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)(cross-link)效應(yīng)，使得單單使用傳統(tǒng)的NMP及電漿灰化(ashing)及顯影劑皆無(wú)法直接地將濾光陣列(CFA)交聯(lián)(cross-link)完全移除，成為傳統(tǒng)技術(shù)的一大缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種濾光片的快速再處理方法，其中非極性R/G/B色劑是形成于一底層上，其特征是該方法包含有下列步驟(1)進(jìn)行裂解前處理制程，以將非極性R/G/B色劑內(nèi)的交聯(lián)高分子裂解為較小的分子碎片；(2)進(jìn)行電漿清洗制程，以進(jìn)一步氧化該非極性R/G/B色劑；(3)進(jìn)行溶劑清洗制程，利用非極性溶劑，以完全清除殘留于該底層表面的非極性R/G/B色劑。
該非極性R/G/B色劑皆含有負(fù)光阻成分。該非極性R/G/B色劑皆含有丙烯樹脂成分。該裂解前處理制程是包含利用負(fù)光阻顯影劑。該負(fù)光阻顯影劑含有甲氧基丙基醋酸鹽成分。該負(fù)光阻顯影劑是為PAD-PI型顯影劑。該裂解前處理制程的處理時(shí)間為45-100秒。該電漿清洗制程是利用氧氣電漿，進(jìn)行50秒的清洗。該非極性溶劑為ST26S。該底層是為氮化硅層。
本發(fā)明還提供另一種濾光片的快速再處理方法，該濾光片包含有一底層、一由R/G/B色劑所構(gòu)成的濾光陣列定義于該底層上、一平坦化層形成于該濾光陣列上，以及一微鏡層形成于該平坦化層上，其特征是該方法包含有下列步驟(1)進(jìn)行濕式前處理制程；(2)進(jìn)行氧氣電漿清洗制程；(3)重復(fù)進(jìn)行所述(1)和(2)兩步驟至少一次；(4)進(jìn)行非極性溶劑清洗制程，以將該底層表面上的R/G/B色劑、該平坦化層以及該微鏡層完全去除；其中形成于該底層表面上的R/G/B色劑、該平坦化層以及該微鏡層可于2.5小時(shí)內(nèi)被完全去除。
該R/G/B色劑皆含有負(fù)光阻成分。該R/G/B色劑皆含有丙烯樹脂成分。該基底是由氮化硅所構(gòu)成，而該平坦化層是由硼磷硅玻璃所構(gòu)成。該濕式前處理制程是包含利用負(fù)光阻顯影劑。該負(fù)光阻顯影劑含有甲氧基丙基醋酸鹽成分。該負(fù)光阻顯影劑是為PAD-PI型顯影劑。該濕式前處理制程的處理時(shí)間為45-100秒。該氧氣電漿清洗制程是進(jìn)行50秒的清洗。該溶劑清洗制程是利用非極性溶劑。
本發(fā)明的方法是由非極性R/G/B色劑所構(gòu)成的濾光陣列(CFA)是形成于一氮化硅底層上。首先進(jìn)行一裂解前處理制程，以便于將該非極性R/G/B色劑內(nèi)的交聯(lián)(cross-linked)高分子裂解為較小的分子碎片，接著進(jìn)行一電漿清洗制程，來(lái)進(jìn)一步氧化該非極性R/G/B色劑，以及進(jìn)行一溶劑清洗制程。本發(fā)明是利用一非極性溶劑，來(lái)預(yù)先裂解殘留于該氮化硅底層表面的非極性R/G/B色劑。該裂解前處理制程是利用含有甲氧基-二丙烷基-醋酸鹽(mcthoxy-2-propyl-acetate)成分的PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑。PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑能有效將濾光陣列(CFA)的交聯(lián)高分子分解成小分子后，讓電漿清洗與溶劑去除干凈。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例和附圖
進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的裂解前處理制程是利用正光阻顯影劑、含有甲氧基-二丙烷基-醋酸鹽(methoxy-2-propyl-acetate)的PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑與NMP三種溶液作比較，幾經(jīng)試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)正光阻顯影劑與NMP在做電漿清洗與溶劑去除后便無(wú)濾光陣列(CFA)的殘留。而PAD-PI負(fù)光阻顯影劑能有效將濾光陣列(CFA)的交聯(lián)高分子分解成小分子后，讓后續(xù)的電漿清洗與溶劑去除干凈。
根據(jù)推論，上述差異可能是由于正光阻顯影劑屬于極性水溶液，而NMP的極性介于極性與非極性之間，故對(duì)于非極性濾光陣列(CFA)的互溶性較不足，而無(wú)法將濾光陣列(CFA)的交聯(lián)高分子分解，而PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑(methoxy-2-propyl acetate and additives)屬于非極性溶液，故能將濾光陣列(CFA)的交聯(lián)溶解。
本發(fā)明的方法中，首先將濾光陣列(CFA)清除最關(guān)鍵的步驟是在于PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑顯影浸泡處理時(shí)間越久，分解的交聯(lián)高分子越多，對(duì)于濾光陣列(CFA)的清除也越容易，浸泡時(shí)間約在45秒至100秒的間較佳，而90秒的PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑顯影處理是最佳條件。再加利用一氧氣電漿進(jìn)行約50秒的電漿清洗與用ST26S的非極性溶劑去除，即可在短時(shí)間內(nèi)將濾光陣列(CFA)清除干凈。此外，也可以使用ACT935或EKC270商業(yè)用清洗溶液。
由于濾光陣列(CFA)在平坦化層(planar)覆蓋前，因?yàn)楣庾韬穸容^薄，所以使用一次的PAD-PI負(fù)光阻顯影劑顯影處理加上電漿清洗，便能將濾光陣列(CFA)分解成小分子并清除。但是在平坦化層(planar)覆蓋后，因?yàn)楣庾璧暮穸容^厚，PAD-PI負(fù)光阻顯影劑顯影處理與電漿清洗無(wú)法在一次的再處理流程中將濾光陣列(CFA)完全清除，故需要再做一次。
由于以上所提及的濾光陣列(CFA)包含一氮化硅底層及一由R/G/B色劑所構(gòu)成的濾光陣列定義于該底層上，以及一形成于該濾光陣列上的由硼磷硅玻璃(borophosphoslicate glass，BPSG)所構(gòu)成的平坦化層與一形成于該平坦化層上的微鏡層(micro-lens)。所以該非極性R/G/B色劑皆含有負(fù)光阻成份，且含有丙烯樹脂(acetate resin)成份。而分解前的處理制程是利用一負(fù)光阻顯影劑(developer)，此顯影劑含有甲氧基丙基醋酸鹽(methoxy-2-propyl-acetate)成份，是為PAD-PI型顯影劑。
當(dāng)濾光片上覆蓋有平坦化層和/或微鏡層時(shí)，本發(fā)明可重復(fù)進(jìn)行一負(fù)光阻顯影劑濕式前處理制程，其詳細(xì)步驟包括(1)進(jìn)行濕式前處理制程；(2)進(jìn)行50秒左右的氧氣電漿清洗制程；(3)重復(fù)進(jìn)行以上兩步驟至少一次；(4)進(jìn)行ST26S非極性溶劑清洗制程，以將底層表面上的R/G/B色劑、平坦化層以及微鏡層完全去除。
其中濕式前處理制程包含有利用一含有甲氧基-二丙烷基-醋酸鹽(methoxy-2-propyl-acetate)的PAD-PI型負(fù)光阻顯影劑，時(shí)間約45至100秒左右的濾光片浸泡步驟。如此一來(lái)，R/G/B色劑、平坦化層以及微鏡層可于2.5小時(shí)內(nèi)被完全去除。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種濾光片的快速再處理方法，其中非極性R/G/B色劑是形成于一底層上，其特征是該方法包含有下列步驟(1)進(jìn)行裂解前處理制程，以將非極性R/G/B色劑內(nèi)的交聯(lián)高分子裂解為較小的分子碎片；(2)進(jìn)行電漿清洗制程，以進(jìn)一步氧化該非極性R/G/B色劑；(3)進(jìn)行溶劑清洗制程，利用非極性溶劑，以完全清除殘留于該底層表面的非極性R/G/B色劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該非極性R/G/B色劑皆含有負(fù)光阻成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該非極性R/G/B色劑皆含有丙烯樹脂成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該裂解前處理制程是包含利用負(fù)光阻顯影劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該負(fù)光阻顯影劑含有甲氧基丙基醋酸鹽成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該負(fù)光阻顯影劑是為PAD-PI型顯影劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是該裂解前處理制程的處理時(shí)間為45-100秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該電漿清洗制程是利用氧氣電漿，進(jìn)行50秒的清洗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該非極性溶劑為ST26S。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是該底層是為氮化硅層。
11.一種濾光片的快速再處理方法，該濾光片包含有一底層、一由R/G/B色劑所構(gòu)成的濾光陣列定義于該底層上、一平坦化層形成于該濾光陣列上，以及一微鏡層形成于該平坦化層上，其特征是該方法包含有下列步驟(1)進(jìn)行濕式前處理制程；(2)進(jìn)行氧氣電漿清洗制程；(3)重復(fù)進(jìn)行所述(1)和(2)兩步驟至少一次；(4)進(jìn)行非極性溶劑清洗制程，以將該底層表面上的R/G/B色劑、該平坦化層以及該微鏡層完全去除；其中形成于該底層表面上的R/G/B色劑、該平坦化層以及該微鏡層可于2.5小時(shí)內(nèi)被完全去除。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該R/G/B色劑皆含有負(fù)光阻成分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其持征是該R/G/B色劑皆含有丙烯樹脂成分。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該基底是由氮化硅所構(gòu)成，而該平坦化層是由硼磷硅玻璃所構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該濕式前處理制程是包含利用負(fù)光阻顯影劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是該負(fù)光阻顯影劑含有甲氧基丙基醋酸鹽成分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是該負(fù)光阻顯影劑是為PAD-PI型顯影劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該濕式前處理制程的處理時(shí)間為45-100秒。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該氧氣電漿清洗制程是進(jìn)行50秒的清洗。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是該溶劑清洗制程是利用非極性溶劑。
全文摘要
一種濾光片的快速再處理方法，是快速去除濾光陣列非極性R/G/B色劑的方法，非極性R/G/B色劑是形成于一底層上。首先進(jìn)行一裂解前處理制程，以便于將該非極性R/G/B色劑內(nèi)的交聯(lián)高分子裂解為較小的分子碎片；接著進(jìn)行一電漿清洗制程，來(lái)進(jìn)一步氧化非極性R/G/B色劑，以及進(jìn)行一溶劑清洗制程，利用一非極性溶劑，來(lái)完全清除殘留于該底層表面的非極性R/G/B色劑。具有讓電漿清洗與溶劑去除干凈的功效。
文檔編號(hào)G02B5/20GK1402024SQ0212709
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者廖俊雄, 陳慶忠 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司