Wie wird ein Bayer-Filter hergestellt?

Nach einer früheren Frage zu Bayer-Filtern habe ich mich gefragt:

Wie werden sie tatsächlich hergestellt? Wie tragen sie so wenig Farbstoff auf jedes Subpixel auf?

Meine beste Vermutung wäre eine Art chemisches Ätzen auf optischer Basis, gefolgt von einem Färbebad ... (Pro Farbe)

sensor bayer manufacturing

— Digital Lightcraft
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en.wikipedia.org/wiki/Color_filter_array hat einen Abschnitt über den Herstellungsprozess

— dav1dsm1th

Oooh guter Ort! @ dav1dsm1th - seltsamerweise erwähnt das eigentliche Bayer-Filter-Wiki den Prozess nicht, ich werde es lesen ...

— Digital Lightcraft

Aus der Zusammenfassung dieses Artikels Farbfilterarray für CCD- und CMOS-Bildsensoren unter Verwendung eines chemisch verstärkten thermisch gehärteten vorgefärbten Positivton-Fotolacks für die 365-nm-Lithographie

Diazonaphthochinon-Novolak-Photoresist wird verwendet, um diese Filter durch sukzessives Abscheiden und Strukturieren jeder Farbschicht herzustellen.

Mein Verständnis dieses Zitats ist, dass der Prozess wie folgt ist

Der Fotolack (ein Polymer und Sensibilisierungsmittel, das im sichtbaren Bereich relativ transparent ist, aber im UV ab 450 nm stark absorbiert) mit einem zugesetzten Farbstoff (rot, grün oder blau) wird über der Sensoroberfläche abgeschieden
Eine Metallmustermaske wird über dem Fotolack platziert
Der nicht maskierte Bereich des Fotolacks wird von einer UV-Lichtquelle belichtet, auf der das Diazonaphthochinon transformiert wird
Die Maske wird entfernt
Der belichtete Fotolack wird mit einem wässrigen Lösungsmittel gelöst, der unbelichtete Bereich löst sich nicht so leicht auf und bleibt daher erhalten
1-5 werden mit verschiedenen Farbstoffen und verschiedenen Masken wiederholt

Eine Beschreibung der Funktionsweise dieses Fotolacks finden Sie unter en.wikipedia.org/wiki/Diazonaphthochinon .

— Brian Kubera
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Ich vermute, es sollte einen Backschritt zwischen 5 und 6 oder nach 6 geben. Es könnte auch einen Backschritt zwischen 1 und 2 geben.

— Brian Kubera

Netter Link - Der Artikel ist jedoch jetzt 16 Jahre alt. Angesichts der MASSIVEN Zunahme der ccd / cmos-Chipdichte seitdem ist dies möglicherweise nicht die derzeitige Methode. Zum Beispiel ist es physikalisch möglich, eine Metallmaske zu erstellen, die fein genug ist heutige Chips?

— Digital Lightcraft

War es ein massiver Anstieg? Ich denke, die Pixeldichte hat sich um etwa den Faktor 10 erhöht. Die lineare Strukturgröße hätte daher nur um den Faktor 3 abnehmen müssen. Sie weisen jedoch wahrscheinlich zu Recht darauf hin, dass es wahrscheinlich ist, die Maske direkt über dem Fotolack zu platzieren nicht wie es gemacht wird. Es ist viel ähnlicher, dass die Maske auf den Fotolack abgebildet und gleichzeitig reduziert wird, wie es für die Strukturierung der elektronischen Geräte des Sensors erforderlich wäre. Ich werde die Antwort bearbeiten, um dies widerzuspiegeln.

— Brian Kubera

Nach weiteren Überlegungen denke ich, dass eine Kontaktmaske, wie ich sie zuerst beschrieben habe, eher zur Strukturierung des Farbfilters verwendet wird. Die Auflösung der Metallmaske kann besser als 100 nm sein. Die Pixelgröße liegt in der Größenordnung von 1 um.

— Brian Kubera

Ein Problem, das ich nicht berücksichtigt habe, ist die Bildung des Mikrolinsenarrays, das, falls vorhanden, den Farbfilter trennen oder in ihn integrieren kann.

— Brian Kubera