CN101116186A - 固体摄像元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种固体摄像元件的制造方法，该固体摄像元件具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器。多个颜色的过滤器图案通过依次构图多个滤色器层而形成。利用干式蚀刻形成多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的过滤器图案，其余的过滤器图案利用光刻形成。
Description
技术领域
本发明涉及以C-MOS、CCD等光电变换元件为代表的固体摄像元件及其制造方法，特别涉及对应于光电变换元件而形成的滤色器。
背景技术
搭载在数字照相机等的C-MOS、CCD等固体摄像元件，近年来不断向高像素化、微细化发展，特别是在细微的元件中成为低于2μm×2μm的像素尺寸。
此外，固体摄像元件与光电变换元件成一对并具有滤色器，实现了彩色化。滤色器的形成方法通常是通过光刻工艺形成图案的方法(例如参照日本特开平11-68076号公报)。
此外，固体摄像元件的光电变换元件对光电变换起作用的区域(开口部)，依赖于固体摄像元件的尺寸及像素数，但相对于固体摄像元件的整个面积仅限于20～40％程度，由于开口部较小会直接导致灵敏度降低，所以通常为了对其补偿而在光电变换元件上形成聚光用的微透镜。
但是，近年来，对于超过600万像素的高精细固体摄像元件的要求增加，在这些高精细固体摄像元件中附带的滤色器的像素尺寸低于2μm×2μm的元件变多，产生通过光刻工艺形成的滤色器的分辨力的不足给固体摄像元件的特性带来不良影响的问题。分辨力的不足在2.5μm以下、或者1.8μm左右的像素尺寸中表现为由图案的形状不良引起的颜色不匀。
如果像素尺寸变小，则纵横比变大(厚度相对于宽度变大)，所以不能将本来要除去的滤色器部分(像素的有效外部分)完全除去，作为残渣而给其他像素带来不良影响。为了将残渣除去而进行了延长显影时间等的方法，但也存在甚至使需要固化的滤色器(像素)也剥落的问题。
此外，在利用光刻的构图中，存在滤色器的图案边缘变得鲜明(出现棱角)的现象，如果像素尺寸变得微细，则该棱角会导致颜色不匀等，给滤色器的性能带来不良影响。
此外，如果要得到满足的分光特性，则不得不使滤色器的膜厚变厚，如果滤色器的膜厚变厚，随着像素的微细化，图案的角部变圆等，有分辨力降低的趋势。滤色器由添加了着色颜料的感光性树脂形成，但如果包含在滤色层中的颜料浓度提高，则光固化反应所需的光不能到达滤色层的底部，所以固化变得不充分，发生在光刻的显影工序中产生剥离、像素缺陷的问题。
进而，在滤色器较厚的情况下，不仅存在制造工序的问题，还存在从斜向入射的光透过相邻的其他过滤器图案而入射到光电变换元件、发生混色或灵敏度降低的问题。该问题随着滤色器的像素尺寸变小而变得显著。
根据以上记载，为了增加固体摄像元件的像素数，除了滤色器的高精细图案以外，薄型化也是重要的问题。
另外，入射光的混色的问题，在滤色器与光电变换元件之间的距离较大时也会发生。
此外，该高精细的固体摄像元件所引起的微透镜的开口率降低(即灵敏度降低)、以及眩光、拖影等噪声增加引起的像质降低成为较大的问题，为了提高微透镜对于朝向光电变换元件的入射光的聚光性、并且提高光电变换元件中的S/N比，需要减小透镜下距离。在透镜下距离较大的情况下，有以下这样的两个问题。
第1，在透镜下距离较大的情况下，入射光的取入角度变小，入射光量减少而整体上成为较暗的显示。此外，第2，在使用CMOS或CCD等光电变换元件的照相机中，通常通过物镜的光圈(F值)使入射光的角度变化，在开放侧因斜光增加、聚光性降低而使灵敏度降低，或者在形成有光电变换元件的半导体芯片的像素区域的中央与端部处入射光的角度较大地不同，所以向端部的像素(光电变换元件)入射的入射光降低，在显示画面的端部处成为较暗的显示。
此外，一般滤色器为了使与基底的密接性良好，在半导体基板上形成平坦化层，并且设置在其上面设置滤色器，但为了减小上述的透镜下距离、实现固体摄像元件的小型化，希望消除平坦化层。但是，由于用于光刻工艺的彩色光阻剂与半导体基板的密接性较差，会在显影时剥离，因此难以消除平坦化层。
为了防止这样的问题，提出了利用药品处理半导体基板表面、在半导体基板表面导入容易与树脂结合的功能基的技术，但即使利用该方法，也不能得到半导体基板与滤色器的充分的密接性。
另一方面，滤色器一般由蓝、绿、红的3原色的过滤器构成。形成绿色过滤器的绿色光阻剂与形成红色过滤器或蓝色过滤器的红色光阻剂或蓝色光阻剂相比，在着色材料的性质上、固化后的折射率较低，在固体摄像元件的设计上成为问题。即，用于光刻工艺的彩色光阻剂受到需要感光性的制约，选择固化后的折射率较高者是很困难的，所以由于这样的三色滤色器的折射率的差异，存在微透镜的聚光效果不同、并且在反射率中产生不均匀的问题。
如上所述，以往的通过光刻工艺形成的滤色器具有不能得到充分的析像性、容易残留残渣、容易发生像素剥落的问题，具有使固体摄像元件的特性降低的问题。此外，具有滤色器与光电变换元件的距离、以及微透镜与光电变换元件的距离(透镜下距离)较大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体摄像元件，具备不发生图案形状不良及残渣剥落等而形成、与光电变换元件的距离较小且没有像素间反射率的不均匀的滤色器。
本发明的另一目的是提供一种制造这样的固体摄像元件的制造方法。
根据本发明的第1技术方案，提供一种固体摄像元件的制造方法，该固体摄像元件具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件而配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其中，上述多个颜色的过滤器图案通过依次构图多个滤色器层而形成；该制造方法具备：利用干式蚀刻形成上述多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的过滤器图案的工序；利用光刻形成其余的过滤器图案的工序。
根据本发明的第2技术方案，提供一种固体摄像元件的制造方法，该固体摄像元件是具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其中，上述多个颜色的过滤器图案通过依次构图多个滤色器层而形成；该制造方法具备：通过对1个滤色器层的不需要部分和其下方的平坦化层进行干式刻蚀，形成上述多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的1个过滤器图案的工序；利用光刻形成其他过滤器图案的工序。
根据本发明的第3技术方案，提供一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其中，上述多个颜色的过滤器图案包括含有已热固化的树脂的1个过滤器图案、和含有已光固化的树脂的其他过滤器图案。
根据本发明的第4技术方案，提供一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其中，上述多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案含有已热固化的树脂，其他过滤器图案含有已光固化的树脂。
根据本发明的第5技术方案，提供一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其中，在上述多个颜色的过滤器图案下方的平坦化层中，1个颜色的过滤器图案下方的部分与其他颜色的过滤器图案下方的部分厚度不同。
根据本发明的第6技术方案，提供一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其中，上述滤色器包括隔着平坦化层形成在上述半导体基板上的过滤器图案、和直接形成在上述半导体基板上的过滤器图案两者。
根据本发明的第7技术方案，提供一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其中，上述多个颜色的过滤器图案中的1个颜色的过滤器图案含有已热固化的树脂，其余颜色的过滤器图案含有已光固化的树脂。
附图说明
图1A是说明在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图1B是说明在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图1C是说明在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图1D是说明在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图1E是说明在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图2A是说明在本发明中使用的利用光刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图2B是说明在本发明中使用的利用光刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图2C是说明在本发明中使用的利用光刻进行构图的形成方法的工序剖视图。
图3是利用本发明的一实施方式涉及的制造方法得到的固体摄像元件的部分剖视图。
图4A是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4B是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4C是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4D是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4E是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4F是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图4G是按工序顺序表示本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图5是图3所示的固体摄像元件的部分俯视图。
图6是本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的部分剖视图。
图7是本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的部分剖视图。
图8A是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8B是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8C是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8D是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8E是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8F是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8G是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8H是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图8I是按工序顺序表示本发明的另一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图9A是按工序顺序表示本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图9B是按工序顺序表示本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图9C是按工序顺序表示本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图9D是按工序顺序表示本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图9E是按工序顺序表示本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的制造方法的剖视图。
图10是表示在测试图案基板上隔着平坦化层形成的各种像素尺寸的绿图案的显微镜照片。
图11是表示在测试图案基板上隔着平坦化层形成的各种像素尺寸的绿图案的显微镜照片。
图12是在玻璃基板上用光刻方式形成的1.5μm像素尺寸的绿图案的显微镜照片。
图13是在玻璃基板上用光刻方式形成的2.0μm像素尺寸的绿图案的显微镜照片。
图14是在玻璃基板上用蚀刻方式形成的2.0μm像素尺寸的绿图案的显微镜照片。
具体实施方式
以下，说明用于实施发明的最佳方式。
本发明的第1技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法的特征是，多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的过滤器图案是利用干式蚀刻形成的，其余的过滤器图案是利用光刻形成的。
如果在半导体基板上用光刻方法直接形成过滤器图案，则光阻剂不具有与半导体基板充分的密接性，在显影时产生剥落的问题。相对于此，若利用于式蚀刻，由于在成为滤色器的树脂抗蚀剂中能够自由地选择析像性比彩色光阻剂高的、并且与基板的密接性高的半导体用抗蚀剂，所以能够将第1个颜色的微细图案的过滤器图案平滑地、没有残渣和剥落地进行构图。
此时，在利用干式蚀刻形成第2个颜色以后的过滤器图案的情况下，如果不设置保护前面形成的过滤器图案表面的机构，则产生好不容易形成的过滤器图案表面会因干式蚀刻而变粗糙的问题。此外，还存在前面形成的过滤器图案的凹凸会影响之后设置的滤色器层的问题。
所以，至少将第1颜色的过滤器图案利用干式蚀刻形成，将其余颜色的过滤器图案利用光刻形成。特别是，利用干式蚀刻形成第1颜色的过滤器图案，利用光刻形成第2颜色以后的过滤器图案。
如果这样，则即使不特别保护第1颜色的过滤器图案的表面，在通过光刻进行的第2颜色以后的滤色器的构图工序中，第1颜色的过滤器图案的表面也不会变粗糙，并且，通过使第2颜色以后的过滤器图案被牢固地密接在下层上的第1颜色的过滤器图案保持，还防止了在显影时剥落。即，由于利用干式蚀刻形成的过滤器图案发挥锚的作用，所以能够防止用光刻方法形成的过滤器图案的脱落。
此外，由于最初形成的过滤器图案的精度较大地影响着滤色器整体的精度，所以只要至少最初形成的过滤器图案使用干式蚀刻的方法，就能够使滤色器整体的精度变高，能够得到没有颜色不均匀、像素数较多的固体摄像元件。
以上，根据本发明的第1技术方案，由于至少最初的图案形成工序是通过使用干式蚀刻来构图滤色器层而进行的，所以能够自由地选择可进行高精细构图的半导体抗蚀剂等作为掩模，所以能够以良好的形状、无残渣地、不发生像素剥落地形成微细图案的滤色器。即，在这样的方法中，通过对热固化的滤色器层进行干式蚀刻，能够最初形成与基板的密接性良好的规定的过滤器图案，即使与其相邻地其后利用光刻形成其他的过滤器图案，由于最初形成的密接性良好的过滤器图案而防止了相邻的过滤器图案的剥离。此外，由于最初形成的过滤器图案完全固化，所以在之后的光刻的显影工序中不会剥离。
本发明的第2技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法的特征是，在形成多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的过滤器图案时，利用干式蚀刻来形成该过滤器图案的不需要部分和其下层的平坦化层，以及利用光刻形成其他的过滤器图案。
在这样的本发明的第2技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法中，由于至少将最初形成的过滤器图案利用干式蚀刻形成，所以通过与上述的本发明的第1技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法同样的作用，能够得到同样的效果。
另外，一般过滤器图案对各个颜色要求的分光特性不同，使用的树脂及颜料也不同，所以厚度不同。此外，利用干式蚀刻形成的过滤器图案由于不需要具有感光性，所以能够提高颜料浓度。因此，能够使其比利用光刻形成的过滤器图案薄。
用干式蚀刻形成过滤器图案时，通过使干式蚀刻进入到平坦化层，能够吸收在各个过滤器图案中不同厚度的差、特别是与利用光刻形成的过滤器图案的厚度差，能够提供具备了各颜色的表面的台阶差较小、与光电变换元件的距离较小的滤色器的固体摄像元件。
以上，根据本发明的第2技术方案，提供一种具备了高精细、没有残渣及脱落、边缘平滑、各颜色的表面的台阶差较小、与光电变换元件的距离较小的滤色器的固体摄像元件的制造方法。
在本发明的第2技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法中，在利用于式蚀刻形成1个过滤器图案的工序中，可以留下不需要部分的滤色器层下方的平坦化层的一部分厚度，使得利用干式蚀刻形成的过滤器图案下方的平坦化层的厚度与利用光刻形成的过滤器图案下方的平坦化层的厚度不同。
此外，在利用干式蚀刻形成1个过滤器图案的情况下，可以将不需要部分和其下方的平坦化层通过干式蚀刻除去，直到达到半导体基板。
由于干式蚀刻时的表面粗糙，具有在平坦化层表面残留在干式蚀刻后形成的其他颜色的过滤器图案抗蚀剂的残渣的倾向。这些残渣与光电变换元件的距离越近，越有可能作为噪声或缺陷影响像质，是不希望的。通过将平坦化层全部除去，将通过光刻形成的过滤器图案直接设在半导体基板上，能够防止该残渣的产生。具体而言，可以在干式蚀刻时进行蚀刻直到将平坦化层全部去除，使得在用光刻形成的过滤器图案下方不残留平坦化层。
在以上的本发明的第1及第2技术方案涉及的固体摄像元件的制造方法中，可以利用干式蚀刻形成多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案。
这是因为，如果利用干式蚀刻对面积最大的过滤器图案进行构图，能够有效地保持利用光刻形成的过滤器图案，并且面积最大的过滤器图案的精度对滤色器整体的精度影响较大。
此外，在过滤器图案为多层结构的情况下，如果用干式蚀刻设置设于下层(接近于半导体基板一侧)的过滤器图案，则也是有效的。
此外，可以使利用干式蚀刻构图的滤色器层至少包含具有固化性的树脂，通过光刻进行构图的滤色器层至少包含具有光固化性的树脂。
由于利用干式蚀刻以规定的图案形成的、包含具有热固化性的树脂的过滤器图案，牢固地密接在半导体基板或平坦化层上，所以不会发生过滤器图案的剥落。另外，包含具有热固化性的树脂的滤色器层能够提高其中含有的着色材料的浓度，所以能够使滤色器较薄，能够防止入射光的混色，能够实现固体摄像元件的薄型化。
本发明的第3技术方案涉及的固体摄像元件的特征是，多个颜色的过滤器图案包括含有热固化的树脂的1个过滤器图案、和含有光固化的树脂的其他过滤器图案。
在这样构成的固体摄像元件中，由于滤色器具有含有已热固化的树脂的滤色器图案，所以即使没有平坦化层，与半导体基板的密接性也良好，因此，通过不形成平坦化层而直接形成在半导体基板上，能够得到透镜下距离较小的固体摄像元件。特别是，由于使用热固化性树脂，所以能够提高固形成分中的着色材料的浓度，所以能够将滤色器形成较薄，能够防止入射光的混色，由此也能够得到滤色器与光电变换元件的距离较小、微透镜下的距离较小、灵敏度良好的固体摄像元件。此外，能够消除由滤色器的图案边缘的形状引起的颜色不均匀。
此外，可以是，多个颜色的过滤器图案包括绿色过滤器图案，在该绿色过滤器图案中含有的树脂具有比在其他过滤器图案中含有的树脂高的折射率。通过这样，能够使多个颜色的过滤器图案的折射率近似，由此能够使微透镜的聚光效果相等，得到良好的固体摄像元件。
进而，由于折射率较高的树脂具有蚀刻速率低的倾向，所以通过利用干式蚀刻来构图添加了折射率较高的树脂的层，能够得到表面平滑的过滤器图案。
此外，为了消除滤色器表面的凹凸，可以在滤色器上形成平坦化层，在该平坦化层上形成微透镜。
进而，可以在滤色器上形成微透镜，并且通过滤色器的一部分、即滤色器的上部构成该微透镜的周边部、即微透镜的下部。通过做成这样的结构，能够减小微透镜下距离，能够得到灵敏度良好的固体摄像元件。
本发明的第4技术方案涉及的固体摄像元件的特征是，多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案含有热固化的树脂，其他过滤器图案含有光固化树脂。
在这样构成的固体摄像元件中，由于面积最大的过滤器图案含有热固化的树脂，所以能够有效地保持与半导体基板的密接性。此外，由于能够消除平坦化层，所以能够得到透镜下距离较小的固体摄像元件。特别是，由于使用已热固化的树脂，所以能够提高固形成分中的着色材料的浓度，所以能够将滤色器较薄地形成，能够防止入射光的混色，由此也能够得到滤色器与光电变换元件的距离较小、微透镜下的距离较小、灵敏度良好的固体摄像元件。此外，能够消除由滤色器的图案边缘的形状引起的颜色不均匀。
如果在半导体基板上用光固化性树脂(光阻剂)直接形成过滤器图案，则光阻剂不具有与半导体基板充分的密接性，在显影时产生剥离的问题，但在本发明的第3及第4技术方案涉及的固体摄像元件中，由于同已热固化的过滤器图案相邻，该热固化的图案发挥锚的作用，所以能够防止光固化的过滤器图案的脱落。因此，能够在半导体基板上不设置平坦化层就直接形成滤色器。因而，能够减小滤色器与光电变换元件的距离、以及微透镜与光电变换元件的距离。
本发明的第5技术方案涉及的固体摄像元件的特征是，在多个颜色的过滤器图案下方的平坦化层中，1个颜色的过滤器图案的下方部分与其他颜色的过滤器图案的下方部分厚度不同。
在这样构成的固体摄像元件中，通过用平坦化层吸收在过滤器图案间不同的厚度，能够提供具备表面厚度均匀的滤色器的固体摄像元件。
在这样的固体摄像元件中，可以使多个颜色的过滤器图案包括绿色过滤器图案，包含在该绿色过滤器图案中的树脂的折射率比包含在其他过滤器图案中的树脂高。
这样，通过使在绿色过滤器图案中含有的树脂的折射率比其他过滤器图案中含有的树脂高，使过滤器图案间的折射率近似，能够得到微透镜的聚光效果在各滤色器上相同的固体摄像元件。
进而，由于折射率较高的树脂有蚀刻速率较低的倾向，所以通过利用干式蚀刻对添加了折射率较高的树脂的层进行构图，能够得到表面平滑的过滤器图案。
此外，可以构成为，在滤色器上还具备直接或间接地对应于各个光电变换元件而配设的微透镜，该微透镜的周边部(下部)由滤色器的一部分(上部)构成。
这样，通过将微透镜的周边部用滤色器的一部分构成，能够得到微透镜下距离较小的固体摄像元件。
本发明的第6技术方案涉及的固体摄像元件的特征是，滤色器包括隔着平坦化层形成在半导体基板上的过滤器图案、和直接形成在半导体基板上的过滤器图案两者。
在这样构成的固体摄像元件中，通过用平坦化层吸收在过滤器图案间不同的厚度，具备表面厚度均匀的滤色器，并且通过将平坦化层近设置在最小限度的所需部位，能够提供滤色器与光电变换元件的距离较小的固体摄像元件。
本发明的第7技术方案涉及的固体摄像元件的特征是，多个颜色的过滤器图案中的1个颜色的过滤器图案含有热固化的树脂，其余的颜色的过滤器图案含有光固化的树脂。
在这样构成的固体摄像元件中，由于含有热固化的树脂的过滤器图案牢固地密接在半导体基板或平坦化层上，所以不会发生过滤器图案的剥落。此外，由于含有具有热固化性的树脂的滤色器光阻剂能够提高其中包含的着色材料的浓度，所以能够使滤色器较薄，能够防止入射光的混色，能够实现固体摄像元件的薄型化。
下面，详细地说明基于以上说明的本发明各种技术方案的本发明的各种实施方式。
首先，对在本发明中使用的两种过滤器图案形成方法进行说明。
在本发明中使用的利用干式蚀刻进行构图的形成方法是，在目的物形成层上形成目的物形状的树脂图案，将其作为掩模进行干式蚀刻，将目的物形状转印到目的物形成层上进行构图的方法。具体而言，如图1A～图1E所示，在基材31上作为目的物形成层而形成滤色器层32(图1A)，在滤色器层32上形成感光性树脂层33(图1B)，接着将该感光性树脂层33构图，形成目的物形状的树脂图案34(图1C)，以该树脂图案34为掩模，将树脂图案34的形状转印到滤色器层32上(图1D)，最终形成作为目的物的过滤器图案35(图1E)。
在本发明中使用的利用光刻进行构图的形成方法是指如下方法，即、形成具有感光性的目的物形成层，通过掩模对其进行图案曝光，进行光固化，并且进行显影，将不需要部分除去，得到构图后的目的物。具体而言，如图2A～图2C所示，在基材41上，利用感光性树脂组成物形成作为目的物形成层的滤色器层42，通过掩模(未图示)对其进行图案曝光后使其固化(图2B)，用显影液将不需要部分42b除去而留下光固化部42a，根据需要进行加热固化，形成作为目的物的过滤器图案43(图2C)。
图3是本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件的部分剖视图。图4A～图4G是按照工序顺序说明图3所示的固体摄像元件的制造方法的剖视图。图5是图3的俯视图。
本发明的一实施方式涉及的固体摄像元件如图3所示，在具备二维配置的、具有将光变换为电信号的功能的光电变换元件11的半导体基板10上，包括对入射光进行色分解的滤色器12、将该滤色器12的表面平坦化的平坦化层13、以及配置在该平坦化层13上的多个微透镜14。另外，平坦化层13根据情况也可以不设置。
这样的固体摄像元件可以通过图4A～图4G所示的方法制造。
首先，在具有二维配置的光电变换元件21的半导体基板20(参照图4A)上，如图4B所示，形成第1彩色光阻剂层22。第1彩色光阻剂层22是将以热固化性树脂为主成分、分散有颜料的第1树脂分散液涂敷在半导体基板20上，进行热固化而形成的。
接着，在该第1彩色光阻剂层22上，通过例如光刻如图4C所示地形成规定的树脂图案23。作为树脂图案23，可以将例如丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、其他具有感光性的树脂单独地或者多种混合、或者共聚来使用。作为在构图感光性树脂的光刻工艺中使用的曝光机，有步进式曝光装置、对准曝光器、镜面反射对准曝光器等，但在形成需要高像素化、微细化的固体摄像元件的滤色器时，通常使用步进式曝光装置。
接着，使用该树脂图案23作为掩模，利用干式蚀刻将第1彩色光阻剂层22构图，如图4D所示，形成第1过滤器图案24a。作为干式蚀刻的方法，可以使用例如ECR、平行平板磁控管、DRM、ICP、或者双频型的RIE等。
在干式蚀刻中使用的气体只要是具有反应性(氧化性、还原性)的、即蚀刻性的气体就可以，例如可以使用在其分子构造中含有氟、氯、溴等的卤素元素的气体、同样在其分子构造中含有氧或硫元素的气体等，但并不限于这些。
然后，在整面上形成第2彩色光阻剂层之后，通过与第1过滤器图案24a同样地进行干式蚀刻，或者通过光刻构图第2彩色光阻剂层，如图4E所示地形成第2过滤器图案24b。
接着，在整面上形成第3彩色光阻剂层之后，利用光刻构图第3彩色光阻剂层，形成第3过滤器图案(未图示)，形成由第1、第2及第3过滤器图案构成的滤色器25。
图5中表示滤色器25的各过滤器图案的排列的俯视图。图5所示的排列是隔一个像素设置G(绿色)过滤器、在G过滤器之间每隔一行设置R(红色)过滤器和B(蓝色)过滤器的所谓拜尔排列。图5中的A-A’处的剖视图为图3。
接着，如图4F所示，在以上那样形成的滤色器25上形成平坦化层26。作为平坦化层，可以使用包含丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类等的树脂一种或多种的树脂。另外，该平坦化层26也可以不设置。
最后，如图4G所示，在平坦化层26上，利用作为周知技术的热回流法形成微透镜27，完成固体摄像元件。
在以上说明的固体摄像元件的制造方法中，第1过滤器图案24a是在使第1彩色光阻剂层22完全热固化后、通过用干式蚀刻构图来形成的，所以与半导体基板20的密接性非常强。通过这样设置密接性良好的第1过滤器图案24a，即使利用光刻形成第2及第3过滤器图案，由于第2及第3过滤器图案被相邻的第1过滤器图案24a保持，滤色器25的密接性整体上也变为良好。因此，能够不设置平坦化层而直接形成在半导体基板20上。
在此情况下，第1过滤器图案24a优选在多个滤色器图案中做成面积最大的。通过这样，能够使与半导体基板的密接性变得更牢固。面积最大的过滤器图案的面积例如可以设为面积最小的过滤器图案的面积的1～2倍。此外，通过用干式蚀刻进行构图来形成面积最大的过滤器图案，能够正确地构图占用最大面积的过滤器图案，滤色器整体的精度提高。具体而言，绿色过滤器图案具有最大面积的情况较多。
此外，通过用干式蚀刻构图的形成方法来构图形成颜料浓度高的、即参与固化的树脂的含有率较小的滤色器层，即使是在通常的光刻工艺中变得固化不充分的滤色器层，也能够高精度地、没有残渣及剥落地形成。此外，颜料浓度较高的滤色器如果用光刻法形成，则过滤器的边缘形状会变得不好，成为图像不均匀，如果用干式蚀刻形成图案，则边缘图案变得良好，能够消除图像不均匀。具体而言，在红色过滤器图案或绿色过滤器图案的情况下，具有该效果。
此外，在滤色器的尺寸是微小尺寸(特别是尺寸2.5μm以下)的情况下，优选利用干式蚀刻形成滤色器。即，在通常的光刻法中，如果滤色器的尺寸变得微小，则过滤器的边缘形状会变差，成为图像不均匀，而通过使用干式蚀刻，边缘形状变得良好。另外，如果形状良好地形成第1颜色的滤色器，则第2颜色以后的滤色器的形状也变得良好，不易发生剥落。
或者，用通过干式蚀刻进行构图的形成方法，来构图形成因光刻的构图中使用的曝光波长的透过率较低而曝光不充分、且发生析像度的降低或剥落的滤色器层，由此，即使是在通常的光刻工艺中固化不充分的滤色器层，也能够高精度地、没有残渣及剥落地形成。特别是在蓝色过滤器图案的情况下，具有该效果。
不论根据哪一种理由，如果利用使用了干式蚀刻的构图法形成最初的过滤器图案，都能够成为密接在下层的基板上、没有残渣及剥落、且析像度较高的过滤器图案，接着，如果利用使用了工序较少而效率较高的光刻法的构图法来形成下一个过滤器图案，则由于最初形成的过滤器图案是正确的图案、且牢固地密接在基板上，所以即使是使用了光刻法的构图法，也能够正确地形成无剥落的过滤器图案。
例如，在用光刻法形成过滤器时，使用曝光用光的光波长为365nm的步进式曝光装置。在蓝色过滤器的情况下，由于365nm的曝光用光难以进入到蓝色感光性树脂的底部，所以蓝色感光性树脂的底部没有被充分固化，可以说在显影工序中蓝色过滤器比其他颜色的过滤器更易剥落。
在本发明中，如果最初形成形状及密接性良好的图案(特别是绿图案)，则即使利用光刻法形成蓝色过滤器那样的密接性较差的图案，由于绿图案保持蓝色过滤器，所以也能够改善蓝色过滤器的剥落、形状不良。通常，摄像元件的颜色排列为图5所示的拜尔排列，将在两个绿色像素和1个蓝色、1个红色的共计4像素作为1个单元单位。因此，如果用于式蚀刻形成绿色过滤器，则绿色过滤器能够支撑其他两个颜色，能够提高其他两个颜色的形状、密接性。
本发明者们在测试图案基板上直接附着、以及隔着平坦化层，用光刻方式与蚀刻方式形成各种像素尺寸的绿图案，评价了它们的密接性、剥落的有无。将其结果在下述表中表示。
另外，评价基准如下所述。
○：无剥落
△：有一些剥落
×：无密接的像素
[表1]
表1密接性评价
| CF形成方式 | 基底层的有无 | 像素尺寸(μm) | ||||
| 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | ||
| 光刻方式 | 基板上直接附着 | × | × | × | × | × |
| 有平坦化层 | × | △ | ○ | ○ | ○ | |
| 蚀刻方式 | 基板上直接附着 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 有平坦化层 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
由上述表可知，如果利用光刻方式，则在基板上直接附着的情况下，不论怎样的像素尺寸都找不到密接的像素，在隔着平坦化层形成的情况下2.0μm是极限，在1.5μm的像素尺寸下会发生剥落。与此相比，若利用光刻方式，我们发现不论在基板上直接附着的情况下还是隔着平坦化层形成的情况下，直到1.0μm像素尺寸都没发生剥落。
由这些结果可知，如果用蚀刻方式形成第1颜色的过滤器图案、用光刻方式形成第2颜色以后的过滤器图案，由密接性良好的第1颜色的过滤器图案保持第2颜色以后的过滤器图案，所以整体上能够得到密接性良好的滤色器。
另外，图10及图11表示在测试图案基板上隔着平坦化层形成的各种像素尺寸的绿图案的显微镜照片。图10表示利用光刻方式形成的图案，图11表示利用蚀刻方式形成的图案。在光刻方式中，如图10的标记B所示，在1.5μm像素尺寸时发生了剥落，与此相比，在蚀刻方式中，如图11所示，可知直到1.0μm的像素，也完全没有发生剥落。
接着，本发明者们观察了在玻璃基板上利用光刻方式与蚀刻方式形成矩形的绿图案时的形状。图12及图13表示都是利用光刻方式形成的、分别为1.5μm像素尺寸及2.0μm像素尺寸的绿图案的显微镜照片，图14表示利用蚀刻方式形成的2.0μm像素尺寸的绿图案的显微镜照片。由图12～图14可知，利用光刻方式形成的绿图案的形状不良(特别如图12的标记C所示)明显，相对于此，用蚀刻方式形成的绿图案的形状良好。
如果连续地用干式蚀刻的形成方法形成过滤器图案，则存在最初形成的过滤器图案的凹凸会影响之后形成的滤色器层的问题，所以优选在由3颜色构成的滤色器的情况下将最初的1颜色、在由4颜色构成的滤色器的情况下将最初的1颜色或者最初的1颜色和第2颜色通过干式蚀刻方法构图，将其余的颜色利用光刻方法构图。
此外，可以使包含在绿色过滤器图案中的树脂具有比包含在蓝色及红色的过滤器图案中的树脂高的折射率。以前，绿色过滤器图案的折射率比其他过滤器图案的折射率低，所以存在滤色器的反射率不均匀的问题。为了提高绿色过滤器图案的折射率，只要使用折射率较高的树脂就可以，但由于用于光刻的制约，所以树脂的选择范围较窄，难以选择折射率较高的树脂。
相对于此，在有关本实施方式的方法中，由于不依靠光刻法、而是能够用干式蚀刻形成绿色过滤器图案，所以作为绿色过滤器图案的树脂，可以从热固化性树脂中较多地选择折射率较高的树脂。
这样，通过使包含在绿色过滤器图案中的树脂具有比包含在蓝色及红色的过滤器图案中的树脂高的折射率，能够使3颜色的过滤器图案的折射率近似，由此能够使微透镜的聚光效果变得相同，所以能够得到良好的固体摄像元件。
进而，由于折射率较高的树脂有蚀刻速率较低的倾向，所以通过利用干式蚀刻来构图添加了折射率较高的树脂的层，能够得到表面平滑的过滤器图案。
在本发明的绿色过滤器图案中，由于在成为过滤器图案的情况下能够得到同等的折射率，所以优选使用具有比包含在蓝色及红色过滤器图案中的树脂的折射率高0.05～0.2程度的折射率的树脂。
另外，作为包含在蓝色及红色的过滤器图案中的树脂，可以使用具有1.5～1.6的折射率的丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类等的树脂，作为包含在绿色过滤器图案中的树脂，可以使用包括一种或多种具有1.55～1.7的折射率的丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类及它们的共聚物等的树脂。特别是，为了实现高折射率，可以使用酚醛树脂、聚苯乙烯树脂或者导入了苯环或芳香族环的聚合物或单体，或者使用在骨架中导入了卤素基或具有硫原子的基等的丙稀树脂。
作为另一实施方式，如图6所示，可以做成在滤色器25上直接形成微透镜27、并且将相邻的过滤器图案的边界部分从表面除去直到0.03μm～0.5μm深度的构造。在这样的构造中，微透镜的周边部(下部)由滤色器25的一部分(上部)构成，所以能够减小微透镜下距离，能够得到灵敏度良好的固体摄像元件。
这里，使相邻的过滤器图案的边界部分的除去深度的下限为0.03μm是因为该值是通过SEM或AFM等实际能够识别膜厚的最小值，此外，使上限为0.5μm的原因是，如果形成超过0.5μm的台阶差，则会使膜表面粗糙、产生表面散乱带来的灵敏度降低。再者，这是因为，在超过0.5μm的台阶差中，实际的滤色器的膜厚有时会变厚到例如1μm以上，会偏离作为本发明的课题之一的薄膜化。
图7是本发明的又一实施方式涉及的固体摄像元件的部分剖视图。图8A～图8I是按照工序顺序说明图7所示的固体摄像元件的制造方法的部分剖视图。图7是俯视图，与图5同样。
图7所示的固体摄像元件是在具备二维配置的、具有将光变换为电信号的功能的光电变换元件51的半导体基板50上，包括具有台阶差的平坦化层52、形成在该平坦化层52上且对入射光进行颜色分解的滤色器53、以及配置在该滤色器52上的多个微透镜54。
这样的固体摄像元件可以通过图8A～图8I所示的方法制造。
首先，在具有二维配置的光电变换元件61的半导体基板60(参照图8A)上，如图8B所示，形成第1平坦化层62。作为第1平坦化层，可以使用含有一种或多种丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类等树脂的树脂。
接着，如图8C所示，在第1平坦化层62上形成绿色光阻剂层63。绿色光阻剂层63是通过将以热固化性树脂为主成分、分散有绿色颜料的树脂分散液涂敷在平坦化层62上并进行热固化而形成的。
接着，在该绿色光阻剂层62上，例如通过光刻，如图8D所示地利用光刻工艺形成规定的树脂图案64。作为树脂图案64，可以将例如丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、其他具有感光性的树脂单独或者多种混合、或者共聚来使用。作为在将感光性树脂构图的光刻工艺中使用的曝光机，可以使用在上述实施方式的图4C所示的工序中说明的设备。
然后，使用该树脂图案64作为掩模，利用干式蚀刻构图绿色光阻剂层63，如图8E所示，形成绿色过滤器图案65a。此时，将不需要部分的绿色光阻剂层除去，并且将不需要部分的绿色光阻剂层的下部的平坦化层上部除去。
作为干式蚀刻，可以使用例如ECR、平行平板磁控管、DRM、ICP、或者双频型的RIE等。
在干式蚀刻中使用的气体只要是具有反应性(氧化性、还原性)的、即蚀刻性的气体就可以，可以使用例如在其结构中具有氟、氯、溴等的卤素元素的气体、同样在其结构中具有氧或硫元素的气体等，但并不限于这些。
然后，利用光刻形成蓝色过滤器图案65b以及红色过滤器图案(未图示)，如图8F所示，形成由绿、蓝及红的过滤器图案构成的滤色器66。
图5中表示滤色器66的各过滤器图案的排列的俯视图。图5所示的排列是每隔一个像素设置G(绿)过滤器、在G过滤器之间每隔一行设置R(红色)过滤器和B(蓝色)过滤器的所谓拜尔排列。图5的A-A’的剖视图是图7。
接着，如图8G所示，在以上那样形成的滤色器66上形成第2平坦化层67。作为第2平坦化层，与第1平坦化层同样，可以使用含有一种或多种丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类等树脂的树脂。
接着，如图8H所示，在第2平坦化层67上利用作为周知技术的热回流法形成透镜母模68。作为透镜母模68优选感光性树脂，可以使用丙稀树脂或酚醛树脂、聚苯乙烯树脂等的具有碱可溶性及热回流性的树脂。
最后，使用透镜母模68作为掩模进行干式蚀刻处理，将透镜母模68的形状转印到第2平坦化层67上，形成微透镜69。此时，从滤色器66的各图案的边界部分表面除去到0.03μm～0.5μm的深度，如图8I所示，完成了微透镜的下部由滤色器的上部构成的固体摄像元件。
在以上说明的固体摄像元件的制造方法中，绿色过滤器图案65a是在使绿色光阻剂层63完全热固化后利用干式蚀刻进行构图而形成，所以在之后的光刻的显影工序中不会发生像素缺损。
在以上说明的实施方式中，绿色过滤器图案65a优选为面积最大。通过这样，能够使与基底的密接性变得更牢固，能够更有效地防止像素缺损。面积最大的绿色过滤器图案的面积例如可以设为面积最小的过滤器图案的面积的1～2倍。此外，用利用干式蚀刻进行构图的形成方法来形成面积最大的过滤器图案，能够正确地构图占用最大面积的过滤器图案，滤色器整体的精度提高。具体而言，绿色过滤器图案的面积最大的情况较多。
此外，利用由干式蚀刻进行构图的形成方法，来构图形成颜料浓度较高、即参与固化的树脂的含有率较小的滤色器层，由此即使是在通常的光刻工艺中固化不充分的滤色器层，也能够高精度地、没有残渣及剥落地形成。具体而言，在红色过滤器图案或蓝色过滤器图案的情况下，具有该效果。
或者，利用由干式蚀刻进行构图的形成方法，来构图形成因在光刻的构图中使用的曝光波长的透过率较低而曝光不充分、且发生了析像度的降低和剥落的滤色器层，即使是在通常的光刻工艺中固化变得不充分的滤色器层，也能够高精度、没有残渣及剥落地形成。特别是，在蓝色过滤器图案的情况下，具有该效果。
不论根据哪个理由，如果用干式蚀刻的形成方法形成最初的图案，则成为密接在下层的基板上、没有残渣及剥落、并且析像度较高的过滤器图案，如果接着利用工序较少而效率较好的光刻的形成方法形成下一个过滤器图案，则由于最初形成的过滤器图案是正确的图案，并且牢固地密接在基板上，所以在光刻的形成方法中也能够正确地形成没有剥落的过滤器图案。
如果连续地用干式蚀刻的形成方法形成过滤器图案，则有最初形成的过滤器图案的凹凸影响到后面形成的滤色器层的问题，所以优选在由3颜色构成的滤色器的情况下，用干式蚀刻的方法构图最初的1颜色，在由4颜色构成的滤色器的情况下，用干式蚀刻的方法构图最初的1颜色或者最初和第2颜色，将其余的颜色用光刻方法进行构图。
此外，可以使包含在绿色过滤器图案中的树脂具有比蓝色及红色的过滤器图案中含有的树脂高的折射率。以往，绿色过滤器图案的折射率比其他过滤器图案的折射率低，所以存在滤色器的反射率不均匀的问题。为了提高绿色过滤器图案的折射率，只要使用折射率较高的树脂就可以，但由于受到用于光刻的制约，所以树脂的选择的范围较窄，难以选择折射率较高的树脂。
相对于此，在本实施方式中，不利用光刻、而是利用干式蚀刻形成光刻图案，所以作为绿色过滤器图案的树脂，可以从热固化性树脂中较多地选择折射率较高的树脂。
这样，使包含在绿色过滤器图案中的树脂具有比蓝色及红色的过滤器图案中的树脂高的折射率，能够使3颜色的过滤器图案的折射率近似，由此能够使微透镜的聚光效果相同，所以能够得到良好的固体摄像元件。
进而，由于折射率较高的树脂有蚀刻速率较低的倾向，所以，通过利用干式蚀刻来构图添加了折射率较高的树脂的层，能够得到表面平滑的过滤器图案。
在本发明的绿色过滤器图案中，由于在成为过滤器图案的情况下能够得到相同的折射率，所以优选使用具有比包含在蓝色及红色过滤器图案中的树脂的折射率高0.05～0.2程度的折射率的树脂。
另外，作为包含在蓝色及红色的过滤器图案中的树脂，可以使用具有1.5～1.6的折射率的丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类等的树脂，作为包含在绿色过滤器图案中的树脂，可以使用包括一种或多种具有1.55～1.7的折射率的丙稀类、环氧类、聚酰亚胺类、酚醛环氧类、聚酯类、聚氨酯类、三聚氰胺类、尿素类、苯乙烯类及它们的共聚物等的树脂。特别是，为了实现高折射率，可以使用酚醛树脂、聚苯乙烯树脂或者导入了苯环或芳香族环的聚合物或单体、或者使用在骨架中导入了卤素基或具有硫原子的基等的丙稀树脂。
此外，在微透镜形成工序中，如图8I所示，将相邻的过滤器图案的边界部分从表面除去到0.03μm～0.5μm的深度，由滤色器26的一部分构成微透镜的周边部，所以能够减小微透镜下距离，能够得到灵敏度良好的固体摄像元件。
这里，使相邻的过滤器图案的边界部分的除去深度下限为0.03μm的理由是，该值是通过SEM或AFM等实际能够识别膜厚的最小值，此外，使上限为0.5μm的理由是，如果超过0.5μm，则膜表面粗糙、产生表面散乱带来的灵敏度降低。进一步，如果超过0.5μm，实际的滤色器的膜厚有时会变厚到例如1μm以上，会偏离作为本发明的课题之一的薄膜化。
以下，示出本发明的各种实施例，更具体地说明本发明。
实施例1：
参照图4A～图4G，说明本实施例涉及的固体摄像元件的制造方法。
在图4A那样的具备二维配置的光电变换元件21的半导体基板20上，以1000rpm的转速旋转涂敷颜料分散绿色光阻剂后，在230℃下烘烤6分钟，如图4B所示，形成绿色光阻剂层22。此时，在绿色颜料中，在颜色表中使用C.I.PG36，其颜料浓度为35重量％，膜厚为0.6μm。此外，作为绿色光阻剂的主要成分的树脂，使用热固化型的丙稀类树脂。
接着，在绿色光阻剂层22上，以3000rpm的转速旋转涂敷以丙稀类感光树脂为主成分的涂敷液后，通过光刻进行构图，如图4C所示，形成树脂图案23。然后，使用该树脂图案23作为掩模，利用干式蚀刻装置使用氟隆类气体对绿色光阻剂层22进行蚀刻处理，如图4D所示，形成绿色过滤器图案24a。此时的绿色过滤器图案24a的膜厚为0.8μm。
接着，使用颜料分散蓝色光阻剂，与绿色过滤器图案24a同样地利用使用了干式蚀刻的构图方法，如图4E所示，形成蓝色过滤器图案24b。此时，在蓝色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PB156、C.I.PV23，颜料浓度为40重量％，膜厚为0.8μm。另外，作为蓝色光阻剂的主成分的树脂，使用热固化型的丙稀类树脂。
然后，使用颜料分散红色光阻剂，利用光刻形成红色过滤器图案(未图示)，得到滤色器25。此时，在红色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PR117、C.I.PR48:1、C.I.PY139，颜料浓度为45重量％，膜厚为0.8μm。
进而，在这样形成的滤色器25上以转速1000rpm旋转涂敷含有丙稀树脂的涂敷液，通过热板在200℃下实施10分钟的热处理，将树脂固化，如图4F所示，形成平坦化层26。
最后，如图4G所示，在平坦化层26上利用作为周知技术的热回流法形成微透镜27，完成固体摄像元件。
以上得到的固体摄像元件由于滤色器25直接形成在半导体基板20的表面上，并且使用热固化性树脂而能够提高固形成分中的着色材料的浓度，所以能够将滤色器25较薄地形成，因此，透镜下距离较小，是具有良好的灵敏度的元件。此外，不会发生起因于滤色器的图案蚀刻的形状的颜色不均匀。
在本实施例中，作为利用干式蚀刻的形状转印技术形成的绿色光阻剂以及蓝色光阻剂的主成分，使用热固化型的丙稀树脂，但并不特别局限于丙稀树脂，也可以使用含有环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、苯乙烯树脂及它们的共聚物等的树脂的一种或多种的树脂。
进而，通过在绿色光阻剂中使用高折射率的树脂，将绿色过滤器图案、红色过滤器图案、以及蓝色过滤器图案的折射率设定为相同程度，能够减少表面反射，能够得到灵敏度良好的固体摄像元件。
此外，在本实施例中，使用利用干式蚀刻进行的构图技术形成绿色过滤器图案及蓝色过滤器图案，利用光刻形成红色过滤器图案，但也可以仅将绿色过滤器图案利用干式蚀刻的构图技术形成，而将红色过滤器图案及蓝色过滤器图案用光刻形成。只要最先形成的过滤器图案是利用干式蚀刻、最后形成的过滤器图案利用光刻形成就可以。但是，由于绿色过滤器图案及蓝色过滤器图案在光刻工艺中比红色过滤器图案容易发生剥落，所以更优选利用使用干式蚀刻技术进行的构图技术形成。
再者，在本实施例中，利用热回流法形成微透镜，但更优选使用能够将微透镜下的厚度形成得更薄的干式蚀刻的构图技术形成微透镜。这是在滤色器上形成最终作为微透镜的透明树脂层、在其上方利用热回流法形成微透镜的母模(透镜母模)、将透镜母模作为掩模、通过干式蚀刻的方法将透镜母模形状转印到透明树脂层上的方法。此时，通过根据在透镜形状的转印中使用的透镜母模的高度及材料的选择进行的蚀刻速度的调节等，在0.03μm～0.5μm的范围内将相邻的过滤器图案的边界部分从表面除去，通过滤色器的一部分构成微透镜的周边部，能够进一步减小透镜下距离，所以是优选的。
另外，在本实施例中，作为绿色光阻剂的树脂采用了热固化型的丙稀树脂，但也可以使用与在红色光阻剂及蓝色光阻剂中使用的树脂同样的放射线固化(光固化)的丙稀树脂。在此情况下，优选减少为了薄膜化而需要的单体或光聚合开始剂的量，更优选与热固化型的树脂同样的树脂材料。在此情况下，成为不适合曝光、显影过程的树脂材料。
实施例2：
参照图8A～图8I，对有关本实施例的固体摄像元件的制造方法进行说明。
在图8A那样的、具备二维配置的光电变换元件61的半导体基板60上，以2000rpm的转速旋转涂敷以丙稀类树脂为主成分的涂敷液后，在230℃下烘烤6分钟，如图8B所示，形成第1平坦化层62。此时，第1平坦化层62的膜厚为0.45μm。
接着，在第1平坦化层62上，以1000rpm的转速旋转涂敷颜料分散绿色光阻剂后，在230℃下烘烤6分钟，如图8C所示，形成绿色光阻剂层63。此时，在绿的颜料中使用颜色表中C.I.PG36，其颜料浓度为35重量％，膜厚为0.5μm。此外，作为绿色光阻剂的树脂，使用热固化型的丙稀类高折射率树脂。因此，绿色光阻剂层63的折射率为1.65。
这样，通过使用热固化型的丙稀类高折射率树脂，虽然需要热固化剂，但是能够消除光聚合开始剂等的感应剂，并且不需要碱性显影特性及光固化性等的光刻特性，所以能够提高颜料浓度。即使将绿色过滤器薄膜化，也能够做成成为期望的分光特性的绿色过滤器。
接着，在绿色光阻剂层63上以3000rpm的转速旋转涂敷以丙稀类感光树脂为主成分的涂敷液后，利用光刻进行构图，如图8D所示，形成透明树脂图案64。此时，对于作为掩模的透明树脂可以选择不含有颜料等的成为析像性的妨碍的物质的树脂，所以能够高精细地构图。
然后，使用该透明树脂图案64作为掩模，利用干式蚀刻装置并使用氟隆类气体对绿色光阻剂层23进行蚀刻处理，如图8E所示，形成绿色过滤器图案65a。此时的绿色过滤器图案65a的膜厚为0.5μm，由于第1平坦化层62也将一部分除去，所以在与相邻的第1平坦化层62之间形成0.4μm的台阶差。
然后，通过光刻，如图8F所示，依次形成蓝色过滤器图案65b及红色过滤器图案(未图示)，得到滤色器66。此时，在蓝色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PB15:6、C.I.PV23，颜料浓度为30重量％，膜厚为0.9μm，折射率为1.64，在红色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PR117、C.I.PR48:1、C.I.PY139，颜料浓度为40重量％，膜厚为0.9μm，折射率为1.69。
进而，在这样形成的滤色器66上，以转速1000rpm旋转涂敷含有添加了UV吸收剂的树脂的涂敷液，利用热板在200℃下实施10分钟的热处理，使树脂固化，如图8G所示，形成第2平坦化层67。
接着，如图8H所示，在平坦化层67上，利用作为周知技术的热回流法形成由具有感光性、热回流性的丙稀树脂构成的透镜母模68。
最后，通过干式蚀刻装置，使用氟隆类气体，并且使用透镜母模68作为掩模进行蚀刻处理，将透镜母模68的形状转印到第2平坦化层67上，形成微透镜69。此时，从滤色器66的各图案的边界部分表面除去了0.2μm的深度，如图8I所示，完成了固体摄像元件。
在以上那样的固体摄像元件的制造方法中，通过使用干式蚀刻的图案形成方法形成绿色过滤器图案65a，能够以良好的形状、无残渣地、不发生像素剥落地形成微细图案的膜厚较薄的滤色器。此外，由于在绿色过滤器层中使用热固化性树脂，所以能够提高固形成分中的着色材料的浓度，所以能够将滤色器较薄地形成，能够得到薄型的固体摄像元件。
在本实施例中，作为利用干式蚀刻的形状转印技术形成的绿色光阻剂以及蓝色光阻剂的主成分，使用了热固化型的丙稀树脂，但并不特别局限于丙稀树脂，也可以使用含有环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、苯乙烯树脂及它们的共聚物等的树脂的一种或多种的树脂。
特别是，为了实现高折射率，可以使用酚醛树脂、聚苯乙烯树脂、或者导入了苯环或方向环的聚合物或单体，并且可以使用将卤素基或者硫基等导入到这些聚合物的骨架中的丙稀树脂。
由此，在以往与蓝色过滤器图案及红色过滤器图案相比折射率较低、表面反射较大的绿色过滤器图案中，也能够实现高折射率，能够得到灵敏度良好的固体摄像元件。
此外，在以上的实施例中，使用干式蚀刻的构图技术形成绿色过滤器图案，但也可以使用干式蚀刻形成通过光刻容易发生剥落的蓝色过滤器图案或颜料浓度较高的红色过滤器图案。但是，作为第1颜色的绿色过滤器图案的密接性与图案精度是最重要的，所以需要利用干式蚀刻技术的形状转印技术形成绿色过滤器图案。此外，作为形成了绿色过滤器图案后的第2颜色也可以形成红色过滤器图案，但由于红色过滤器图案的颜料浓度较高，所以容易残留残渣，所以优选将蓝色过滤器图案作为第2颜色形成。
此外，在本实施例中，在配设在滤色器66的下部的第1平坦化层62上设有0.4μm的台阶差，但也可以通过由作为绿色过滤器图案形成的母模的透明树脂图案64的厚度及材料的选择进行的蚀刻速率的调节，在0.03μm～0.5μm的范围内将第1平坦化层蚀刻。这里，使下限为0.03μm是因为它是由SEM及AFM等实际能够识别膜厚的最小值，此外，使上限为0.5μm是因为，如果设置超过0.5μm的台阶差，则膜表面变粗糙，会发生表面散乱带来的灵敏度降低。
进而，在本实施例中利用干式蚀刻形成微透镜，但也可以利用以往的热回流法形成微透镜。但是为了使微透镜下的厚度较薄，更优选使用干式蚀刻的形状转印技术形成微透镜。
实施例3：
参照图8A～图8D以及图9A～图9E，对本实施例涉及的固体摄像元件的制造方法进行说明。
在图8A那样的、具备二维配置的光电变换元件61的半导体基板60上，以2000rpm的转速旋转涂敷以丙稀类树脂为主成分的涂敷液后，在230℃下烘烤6分钟，如图8B所示，形成第1平坦化层62。此时的第1平坦化层62的膜厚为0.4μm。
接着，在第1平坦化层62上，以1000rpm的转速旋转涂敷颜料分散绿色光阻剂后，在230℃下烘烤6分钟，如图8C所示，形成绿色光阻剂层63。此时，在绿色颜料中使用颜色表中C.I.PG76，其颜料浓度为40重量％，膜厚为0.5μm。此外，作为绿色光阻剂的主成分的树脂，使用热固化型的丙稀类高折射率树脂。因此，绿色光阻剂层63的折射率为1.65。
这样，通过使用热固化型的丙稀类高折射率树脂，虽然需要热固化剂，但是能够消除光聚合开始剂等的感应剂，并且不需要碱性显影特性及光固化性等的光刻特性，所以能够通过提高颜料浓度实现绿色过滤器的薄膜化。
接着，在绿色光阻剂层63上以3000rpm的转速旋转涂敷以丙稀类感光树脂为主成分的涂敷液后，利用光刻进行构图，如图8D所示，形成透明树脂图案64。此时，对于作为掩模的透明树脂可以选择不含有颜料等的成为析像性的妨碍的物质的树脂，所以能够高精细地构图。
然后，使用该透明树脂图案64作为掩模，利用干式蚀刻装置并使用氟隆类气体将绿色光阻剂层23蚀刻处理，如图9A所示，形成绿色过滤器图案65a。此时的绿色过滤器图案65a的膜厚为0.5μm，没有被绿色过滤器图案65a覆盖的第1平坦化层62被完全地除去。
然后，利用光刻，如图9B所示，依次形成蓝色过滤器图案65b及红色过滤器图案(未图示)，得到滤色器66。此时，在蓝色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PB15:6、C.I.PV63，颜料浓度为30重量％，膜厚为0.9μm，折射率为1.64，在红色光阻剂中使用的颜料分别是颜色表中的C.I.PR117、C.I.PR48:1、C.I.PY139，颜料浓度为40重量％，膜厚为0.9μm，折射率为1.69。
进而，在这样形成的滤色器66上，以转速1000rpm旋转涂敷含有添加了UV吸收剂的树脂的涂敷液，通过热板在200℃下实施10分钟的热处理，使树脂固化，如图9C所示，形成第2平坦化层67。
接着，如图9D所示，在平坦化层67上，利用作为周知技术的热回流法形成由具有感光性、热回流性的丙稀树脂构成的透镜母模68。
最后，利用干式蚀刻装置，使用氟隆类气体，并且使用透镜母模68作为掩模进行蚀刻处理，将透镜母模68的形状转印到第2平坦化层67上，形成微透镜69。此时，从滤色器66的各图案的边界部分表面除去了0.1μm的深度，如图9E示，完成了将滤色器的上部作为微透镜的一部分的固体摄像元件。
在以上那样的固体摄像元件的制造方法中，通过使用干式蚀刻的图案形成方法形成绿色过滤器图案65a，能够以良好的形状、无残渣地、不发生像素剥落地形成微细的图案的膜厚较薄的滤色器。此外，由于在绿色过滤器层中使用热固化性树脂，所以能够提高固形成分中的着色材料的浓度，所以能够将滤色器较薄地形成，能够得到薄型的固体摄像元件。
此外，在本实施例中，将在利用光刻的图案形成方法形成的过滤器图案的下部配设的第1平坦化层62完全除去，但也可以通过由作为绿色过滤器图案形成的母模的透明树脂图案64的厚度及材料的选择进行的蚀刻速率的调节，将第1平坦化层留下。但是，为了不残留第2颜色以后的滤色器层的残渣，优选为完全地除去。
进而，在本实施例中，利用干式蚀刻形成了微透镜，但也可以利用以往的热回流法形成微透镜。但是为了使微透镜下的厚度较薄，更优选使用干式蚀刻的形状转印技术形成微透镜。
此外，将相邻的滤色器的边界部分从表面蚀刻到0.1μm的深度，由滤色器的一部分构成微透镜的周边部，但也可以通过根据透镜母模的高度及材料的选择、并且根据转印透镜形状的层的层结构、厚度及蚀刻速率等选择材料，设定从表面在0.03μm到0.5μm的范围内除去的深度。这里，使下限为0.03μm是因为它是由SEM及AFM等实际能够识别膜厚的最小值，此外，使上限为0.5μm是因为，如果比其深地进行干式蚀刻，则微透镜表面变粗糙，会因表面散乱而引起灵敏度降低。
Claims (18)
1.一种固体摄像元件的制造方法，该固体摄像元件具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件而配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案通过依次构图多个滤色器层而形成；
该制造方法具备：
利用干式蚀刻形成上述多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的过滤器图案的工序；
利用光刻形成其余的过滤器图案的工序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
利用干式蚀刻形成上述多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
利用上述干式蚀刻进行构图的滤色器层至少含有具有热固化性的树脂，利用上述光刻进行构图的滤色器层至少含有具有光固化性的树脂。
4.一种固体摄像元件的制造方法，该固体摄像元件是具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案通过依次构图多个滤色器层而形成；
该制造方法具备：
通过对1个滤色器层的不需要部分和其下方的平坦化层进行干式刻蚀，形成上述多个颜色的过滤器图案中的至少最初形成的1个过滤器图案的工序；
利用光刻形成其他过滤器图案的工序。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，
在形成上述1个过滤器图案的工序中，包含如下情况：留下不需要部分的滤色器层下方的平坦化层的一部分厚度，使1个过滤器图案的下方的平坦化层厚度与利用光刻形成的其他过滤器图案的下方的平坦化层的厚度不同。
6.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，
在形成上述1个过滤器图案的工序中，利用干式蚀刻除去1个滤色器层的不需要部分和其下层的平坦化层，直到到达半导体基板。
7.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，
利用于式蚀刻形成上述多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案。
8.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，
利用上述干式蚀刻进行构图的滤色器层至少含有具有热固化性的树脂，利用上述光刻进行构图的滤色器层至少含有具有光固化性的树脂。
9.一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案包括含有已热固化的树脂的1个过滤器图案、和含有已光固化的树脂的其他过滤器图案。
10.如权利要求9所述的固体摄像元件，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案包括绿色过滤器图案，包含在该绿色过滤器图案中的树脂具有比包含在其他过滤器图案中的树脂高的折射率。
11.如权利要求9所述的固体摄像元件，其特征在于，
在上述滤色器上还具备平坦化层。
12.如权利要求9所述的固体摄像元件，其特征在于，
在上述滤色器上还具备直接或间接地对应于各个上述光电变换元件配设的微透镜，该微透镜的周边部由上述滤色器的一部分构成。
13.一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、和由对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的多个颜色的过滤器图案构成的滤色器，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案中的面积最大的过滤器图案含有已热固化的树脂，其他过滤器图案含有已光固化的树脂。
14.一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其特征在于，
在上述多个颜色的过滤器图案下方的平坦化层中，1个颜色的过滤器图案下方的部分与其他颜色的过滤器图案下方的部分厚度不同。
15.一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其特征在于，
上述滤色器包括隔着平坦化层形成在上述半导体基板上的过滤器图案、和直接形成在上述半导体基板上的过滤器图案两者。
16.一种固体摄像元件，具备二维配置在半导体基板上的光电变换元件、对应于各个该光电变换元件配设在上述半导体基板上的具有多个颜色的过滤器图案的滤色器、和在该半导体基板上的一部分或全部形成的平坦化层，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案中的1个颜色的过滤器图案含有已热固化的树脂，其余颜色的过滤器图案含有已光固化的树脂。
17.如权利要求14所述的固体摄像元件，其特征在于，
上述多个颜色的过滤器图案包括绿色过滤器图案，包含在该绿色过滤器图案中的树脂具有比包含在其他过滤器图案中的树脂高的折射率。
18.如权利要求14所述的固体摄像元件，其特征在于，
在上述滤色器上还具备直接或间接地对应于各个上述光电变换元件而配设的微透镜，该微透镜的周边部由上述滤色器的一部分构成。
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| CN (1) | CN100533749C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102124392A (zh) * | 2008-08-19 | 2011-07-13 | 罗姆股份有限公司 | 照相机 |
| CN102334205A (zh) * | 2008-12-23 | 2012-01-25 | 克里公司 | 晶片级白色发光二极管的颜色校正 |
| CN103066082A (zh) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | 索尼公司 | 固体摄像元件及其制造方法、摄像装置、电子设备、固体摄像装置及其制造方法 |
| CN103163575A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-06-19 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 彩色微透镜阵列及其制备方法 |
| CN105720064A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-06-29 | 采钰科技股份有限公司 | 影像传感器结构 |
| CN110073493A (zh) * | 2016-12-27 | 2019-07-30 | 凸版印刷株式会社 | 固体拍摄元件及其制造方法 |
| CN112750936A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 成都辰显光电有限公司 | 一种显示面板的制备方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009152315A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Toppan Printing Co Ltd | イメージセンサーおよびその製造方法 |
| JP5027081B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2012-09-19 | パナソニック株式会社 | カラー撮像デバイスおよびカラー撮像デバイスの製造方法 |
| JP2012252182A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd | カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置 |
| JP2013064993A (ja) | 2011-08-31 | 2013-04-11 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び固体撮像素子 |
| JP5728336B2 (ja) | 2011-08-31 | 2015-06-03 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタの製造方法、及び固体撮像素子の製造方法 |
| JP5757925B2 (ja) | 2011-08-31 | 2015-08-05 | 富士フイルム株式会社 | 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 |
| JP5757924B2 (ja) | 2011-08-31 | 2015-08-05 | 富士フイルム株式会社 | 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 |
| JP5941635B2 (ja) | 2011-08-31 | 2016-06-29 | 富士フイルム株式会社 | 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子 |
| KR102101262B1 (ko) | 2013-01-25 | 2020-04-16 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | 컬러 필터 기판, 액정 표시 장치, 및 컬러 필터 기판의 제조 방법 |
| KR102626698B1 (ko) | 2015-11-16 | 2024-01-19 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 고체 촬상 소자, 그리고 컬러 필터의 제조 방법 및 컬러 필터 |
| JP2019087545A (ja) | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 凸版印刷株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188104A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | カラ−フイルタの製造方法 |
| JPH0215201A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-01-18 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
| JP3085592B2 (ja) * | 1991-03-25 | 2000-09-11 | 株式会社日立製作所 | カラー固体撮像素子及びその製造方法 |
| JPH06289217A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-18 | Hitachi Ltd | カラー固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP4304987B2 (ja) * | 2003-01-24 | 2009-07-29 | 凸版印刷株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
-
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- 2005-02-10 JP JP2005034620A patent/JP4857569B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-02-07 CN CNB2006800045326A patent/CN100533749C/zh active Active
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102124392A (zh) * | 2008-08-19 | 2011-07-13 | 罗姆股份有限公司 | 照相机 |
| US8629916B2 (en) | 2008-08-19 | 2014-01-14 | Rohm Co., Ltd. | Camera with imaging unit and imaging unit for camera |
| CN102334205A (zh) * | 2008-12-23 | 2012-01-25 | 克里公司 | 晶片级白色发光二极管的颜色校正 |
| CN102334205B (zh) * | 2008-12-23 | 2015-06-17 | 克里公司 | 晶片级白色发光二极管的颜色校正 |
| CN103066082A (zh) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | 索尼公司 | 固体摄像元件及其制造方法、摄像装置、电子设备、固体摄像装置及其制造方法 |
| CN103163575A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-06-19 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 彩色微透镜阵列及其制备方法 |
| CN103163575B (zh) * | 2013-03-21 | 2015-04-29 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 彩色微透镜阵列制备方法 |
| CN105720064A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-06-29 | 采钰科技股份有限公司 | 影像传感器结构 |
| CN105720064B (zh) * | 2014-10-01 | 2019-03-29 | 采钰科技股份有限公司 | 影像传感器结构 |
| CN110073493A (zh) * | 2016-12-27 | 2019-07-30 | 凸版印刷株式会社 | 固体拍摄元件及其制造方法 |
| CN112750936A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 成都辰显光电有限公司 | 一种显示面板的制备方法 |
| CN112750936B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-03-08 | 成都辰显光电有限公司 | 一种显示面板的制备方法 |
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