[发明专利]彩色图像传感器、彩色滤光片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片的制造方法，且特别涉及一种用于液晶显示器或彩色图像传感器的彩色滤光片的制造方法。

背景技术

随着科技与信息的进步，为了得到丰富的色彩信息，彩色滤光片(colorfilter，CF)广泛地使用于彩色液晶显示器、电荷耦合元件及图像传感器等视讯产品上。对于具有轻薄、省电、以及可全彩化特色的液晶显示器而言，须使用含有红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的彩色滤光片，经由三原色比例调和而创造出各种色彩，可使液晶显示器呈现亮丽、逼真、鲜艳的画面并能提高其附加价值。彩色滤光片的工艺是在一玻璃基板上制作微薄的R、G、B彩色单元，而且R、G、B彩色单元的位置必须与薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)阵列基板上的每一个像素精准对位。基于制作成本及质量考虑，较常用的彩色单元制作方式包含有染色法、颜料分散法、印刷法、电着法等四种。由于颜料分散法所制造的彩色滤光片具有高精密度及较佳的耐旋光性与耐热性，目前成为TFT型彩色滤光片的制造主流。

传统彩色滤光片工艺所采用的颜料分散法包括下列步骤：首先利用旋转涂布(spin coating)方式将黑色感光树脂材料均匀地涂布在玻璃基板上，再利用掩模曝光、显影、硬烤等黄光光刻程序将黑色感光树脂材料层定义成为一黑色矩阵(black matrix，BM)的图案。然后利用上述的涂布方式与黄光光刻程序，依序将红色、绿色、蓝色树脂材料制作三种不同的彩色单元图案，则可使红色单元、绿色单元、蓝色单元的色块图案以特定的排列模式而填满黑色矩阵图案的开口区域。由于颜料分散法的光刻工艺包括有：树脂涂布、曝光以及显像等三个关键程序，因此可能会发生彩色单元的对位精确度不准的问题，而发生例如两相邻彩色单元交互重叠(cross-talk)的现象。然而，在生产过程中，对于发生两相邻彩色单元交互重叠的产品，常需进行重工再制(rework)，因而影响产能并增加整体工艺的周期时间(cycle time)。此外，当大量的产品需重工再制时，则会造成光刻工艺的负担，而使得光刻工艺成为生产过程中的工艺瓶颈(bottle neck)。

因此，急需一种新的彩色滤光片的制造方法可解决上述的问题。

发明内容

本发明提供一种彩色图像传感器的制造方法，包括下列步骤：提供一基板，包括一感测像素阵列；形成一金属层间介电层于该基板上，且覆盖该感测像素阵列；毯覆式形成一第一平坦层于该金属层间介电层上；形成一第一彩色层于该第一平坦层上；对该第一彩色层施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第一彩色单元于该感测像素阵列上方；形成一第二彩色层于该第一平坦层和该图案化第一彩色单元上；对该第二彩色层施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第二彩色单元于该感测像素阵列上方，且与该图案化第一彩色单元相邻；形成一第三彩色层于该第一平坦层、该图案化第一彩色单元和该图案化第二彩色单元上；以及对该第三彩色层施以一回蚀刻工艺或化学机械研磨工艺，以形成一图案化第三彩色单元于该感测像素阵列上方，且介于该图案化第一和第二彩色单元之间。

本发明又提供一种彩色滤光片的制作方法，包括下列步骤：提供一基板，具有一显示区；于该基板上形成一遮光层且于该显示区定义出多个次像素区；形成一第一彩色层于该基板和所述多个次像素区上；施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第一彩色单元于所述多个次像素区上；形成一第二彩色层于该基板、该图案化第一彩色单元和所述多个次像素区上；施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第二彩色单元于所述多个次像素区上；形成一第三彩色层于该基板、该图案化第一彩色单元、该图案化第二彩色单元和所述多个次像素区上；施以一回蚀刻工艺或化学机械研磨工艺，以形成一图案化第三彩色单元于所述多个次像素区上；以及于该遮光层上方形成一导电层。

本发明还提供一种彩色滤光片的制作方法，包括下列步骤：提供一基板；毯覆式形成一平坦层于该基板上；形成一第一彩色层于该平坦层上；对该第一彩色层施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第一彩色单元于该平坦层上；形成一第二彩色层于该平坦层和该图案化第一彩色单元上；对该第二彩色层施以曝光及显影工艺，以形成一图案化第二彩色单元于该平坦层上；形成一第三彩色层于该平坦层、该图案化第一彩色单元和该图案化第二彩色单元上；以及对该第三彩色层施以一回蚀刻工艺或化学机械研磨工艺，以形成一图案化第三彩色单元于该平坦层上。

附图说明

图1A至图1H绘示按照一实施例所制造的彩色滤光片的剖面图及其制造步骤。