JP2000138361A - 固体撮像装置及びその製造方法並びに液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法並びに液晶表示装置の製造方法

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JP2000138361A
JP2000138361A JP10308929A JP30892998A JP2000138361A JP 2000138361 A JP2000138361 A JP 2000138361A JP 10308929 A JP10308929 A JP 10308929A JP 30892998 A JP30892998 A JP 30892998A JP 2000138361 A JP2000138361 A JP 2000138361A
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JP
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solid
chip
protective layer
color filter
imaging device
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JP10308929A
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Masaharu Hamazaki
正治 浜崎
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子チップのダイシング後の1つづ
つ作業する工程を減らすことを目的とする。 【解決手段】 固体撮像素子チップ2と、この固体撮像
素子チップ2上に設けた無機材料等より成る200℃以
上の高温に耐えられるカラーフィルタ24と、このカラ
ーフィルタ24上で且つこの固体撮像素子チップ2の受
光部1aに対応する位置に夫々配されたオンチップマイ
クロレンズ8と、このオンチップマイクロレンズ8を覆
う如く設けた透明の比較的硬い材料より成る保護層25
とより成り、この保護層25の表面を平坦化したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばCCD(Ch
arge Coupled Device:電荷結合素子)、CMOS等を用
いた固体撮像装置及びその製造方法並びに液晶表示装置
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にCCDを用いた小型の固体撮像装
置として図3に示す如きものが提案されている。この図
3に示す如く、従来の固体撮像装置においては、撮像領
域1が形成された固体撮像素子チップ2の両側部に接続
用の電極パッド3及び半田バンプ4が設けられ、各半田
バンプ4に配線基板5よりのリード線6が接続されてい
る。
【0003】また、この固体撮像素子チップ2の撮像領
域1上に有機材料よりなる所定のカラーフィルタ7を設
けると共にこのカラーフィルタ7上に感度を向上するた
め、この撮像領域1の受光部(フォトダイオード)の上
面に対向する位置に夫々光を集光するオンチップマイク
ロレンズ8を設ける。
【0004】このオンチップマイクロレンズ8としては
例えば屈折率が1.5〜1.6の有機材料を用いて形成
していた。
【0005】この固体撮像素子チップ2の上面側に透明
なガラスからなるシールガラス9をこの固体撮像素子チ
ップ2を覆う如く、この固体撮像素子チップ2の外周に
シール樹脂10により接着固定する如くして設け、この
シールガラス9及びシール樹脂10により、この固体撮
像素子チップ2のパッケージを構成する如くする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述従来
例においては、シールガラス9及びシール樹脂10によ
り固体撮像素子チップ2のパッケージを構成するのに、
固体撮像素子チップ2をこの固体撮像素子チップ2が複
数個同時に形成されるウェーハからダイシングで切り出
した後に行うので、このダイシング後に固体撮像素子チ
ップ2の1つづつの作業が多くなり、手間がかかりコス
トアップとなる不都合があった。
【0007】また、このシールドガラス9を設けないと
きには、表面がオンチップマイクロレンズ8であり、凹
凸があり、ゴミが付きやすいと共にこのオンチップマイ
クロレンズ8が有機材料で軟らかく、拭き取ろうとする
と傷が付き、この傷が撮像信号に悪影響する不都合があ
った。
【0008】また、従来使用されている有機材料のカラ
ーフィルタは150℃以上では色がぬけてしまう等の退
色が生じるため、この150℃以上温度がかけられない
不都合があった。
【0009】本発明は斯かる点に鑑み、固体撮像素子チ
ップのダイシング後の1つづつ作業する工程を減らすこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明固体撮像装置は、
固体撮像素子チップと、この固体撮像素子チップ上に設
けた無機材料等より成る200℃以上の高温に耐えられ
るカラーフィルタと、このカラーフィルタ上で且つこの
固体撮像素子チップの受光部に対応する位置に夫々配さ
れたオンチップマイクロレンズと、このオンチップマイ
クロレンズを覆う如く設けた透明の比較的硬い材料より
成る保護層とより成り、この保護層の表面を平坦化した
ものである。
【0011】斯かる本発明によれば、保護層を設けたの
で専用のパッケージを必要とせず、ダイシング後の固体
撮像素子チップの1つづつの作業が少なくなる。
【0012】また本発明によれば保護層は比較的硬く
て、その表面は平坦化されているので、ゴミがついても
良好に拭き取ることができる。
【0013】また本発明固体撮像装置の製造方法は固体
撮像素子チップ上に無機材料等より成る200℃以上の
高温に耐えられるカラーフィルタを設け、このカラーフ
ィルタ上で且つこの固体撮像素子チップの受光部に対応
する位置に夫々オンチップマイクロレンズを形成し、そ
の後このオンチップマイクロレンズを透明な比較的硬い
材料より成る保護層で覆い、その後、この保護層の表面
を平坦化すると共に電気的接続用の端子を設け、その
後、所定形状に切り出したものである。
【0014】斯かる本発明によれば、保護層を設けたの
で、専用のパッケージを必要とせず、ダイシング後のこ
の固体撮像素子チップの1つづつの作業が少なくなる。
【0015】また本発明によれば保護層は比較的硬く
て、その表面は平坦化されているので、ゴミがついても
良好に拭き取ることができるものを得ることができる。
【0016】また本発明によれば無機材料等より成る2
00℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタを設ける
ようにしているので、製造時の温度を気にする必要がな
く、それだけ製造が容易となる。
【0017】本発明液晶表示装置の製造方法は液晶パネ
ル上に無機材料等より成る200℃以上の高温に耐えら
れるカラーフィルタを設け、このカラーフィルタ上で、
且つこの液晶パネルの画素に対応する位置に夫々オンチ
ップマイクロレンズを形成し、その後このオンチップマ
イクロレンズを透明な比較的硬い材料より成る保護層で
覆い、その後、この保護層の表面を平坦化するようにし
たものである。
【0018】斯かる本発明によれば、保護層を設けたの
で、専用のパッケージを必要とせず、1つづつの作業が
少なくなる。
【0019】また本発明によれば、保護層は比較的硬く
て、その表面は平坦化されているので、ゴミがついても
良好に拭き取ることができるものを得ることができる。
【0020】また本発明によれば無機材料等より成る2
00℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタを設ける
ようにしているので、製造時の温度を気にする必要がな
く、それだけ製造が容易となる。
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照して、
本発明固体撮像装置及びその製造方法の実施の形態の例
につき説明する。この図1及び図2において、図3に対
応する部分には同一符号を付して示す。
【0021】本例においては、従来と同様に1つのウェ
ーハに複数個の固体撮像素子チップ2の撮像領域1が形
成されたものを用意する。この複数個の固体撮像素子チ
ップ2の撮像領域1が形成されたウェーハは、例えばポ
リシリコン(PolySi)より成るCCDの転送電極20を
形成すると共に遮光膜21を形成するまでは従来と同様
に形成する如くする。
【0022】本例においては、この撮像領域1上に図2
に示す如く、B及びPを含んだSiO2 (BPSG)に
よりリフロー層22を形成する。このリフロー層22上
にSi3 4 等の比較的屈折率の高い材料を例えばプラ
ズマCVD等で堆積し、高屈折率層23を設け、この高
屈折率層23の表面を平坦化する。
【0023】このSi3 4 等の高屈折率層23の表面
を平坦化する方法としてはメカニカルケミカルポリシン
グ(MCP)やレジストエッチバック方法等が使用でき
る。
【0024】この場合、この高屈折率層23は、図2に
示す如く層内レンズを構成する。
【0025】本例においては、この平坦な高屈折率層2
3上に、200℃以上例えば300℃程度までの高温に
耐えられる無機材料の所定のカラーフィルタ24を、周
知の蒸着、スパッタ等とフォトレジスト方とエッチング
とを使用して形成する。
【0026】次に、このカラーフィルタ24上にレンズ
材として高屈折率材料例えばSi34 をプラズマCV
Dで必要な厚さ堆積する。その後、この例えばSi3
4 のレンズ材上にレジストを加工し、温度を上げてリフ
ローさせて、このレジストをマイクロレンズの形状とす
る。この場合、このマイクロレンズは撮像領域1の受光
部1aに対応する位置に形成する。
【0027】その後、ドライエッチングにおけるこのレ
ジストとこのレンズ材とのエッチングレートが略等しく
なる条件でドライエッチングを行ないオンチップマイク
ロレンズ8を形成する。この場合、レジストで形成した
マイクロレンズが、そのままレンズ材に転写した形でマ
イクロレンズ8が形成される。従って、このマイクロレ
ンズ8は夫々撮像領域1の受光部1aに対応する位置に
形成される。
【0028】この場合、上述工程において、温度を上げ
てもカラーフィルタ24は200℃以上の温度例えば3
00℃まで耐えることができるので色が抜けてしまう
等、退色が生じることがない。
【0029】次に、本例においては、このオンチップマ
イクロレンズ8及び全固体撮像素子チップ2上に亘っ
て、比較的硬い例えばガラスと同程度の硬さを有するS
iO2をプラズマCVDで所定厚さ堆積して保護層25
を形成し、その後、この保護層25の表面を平坦化す
る。
【0030】この場合、図1に示す如く、この保護層2
5に、この固体撮像素子チップ2の電気的接続に必要な
パッド部3に夫々対応して孔25aを形成する如くす
る。その後、図1に示す如く、この保護層25の電気的
接続用の孔25aに半田バンプ26を形成する如くす
る。この半田バンプ26の代わりに金線ボンド等であっ
ても良い。
【0031】次に、本例においては、この複数の固体撮
像素子チップ2が形成されたウェーハをダイシングで所
定形状に切り出し、そのまま固体撮像装置として使用す
る如くする。
【0032】本例によれば保護層25を設けたので、専
用のパッケージを必要とせず、ダイシング後の固体撮像
素子チップ2の1つづつの作業が少なくなり、コスト低
減を図ることができる利益がある。
【0033】また本例によれば、この保護層25は比較
的硬く、その表面は平坦化されているので、ゴミがつい
ても良好に拭き取ることができる。
【0034】更に本例によれば無機材料等より成る20
0℃以上例えば300℃の高温に耐えられるカラーフィ
ルタ24を設けるようにしているので、製造時の温度を
気にする必要がなく、それだけ製造が容易となる利益が
ある。
【0035】また、上述同様の製造方法を液晶表示装置
の製造方法に適用することができる。即ち液晶パネル上
に無機材料等より成る200℃以上の高温に耐えられる
カラーフィルタを設け、カラーフィルタ上で、且つこの
液晶パネルの画素に対応する位置に夫々オンチップマイ
クロレンズを形成し、その後このオンチップマイクロレ
ンズを透明な比較的硬い材料より成る保護層で覆い、そ
の後、この保護層の表面を平坦化するようにする。
【0036】斯かる、本例によれば、保護層を設けたの
で、専用のパッケージを必要とせず、1つづつの作業が
少なくなる。
【0037】また本例によれば保護層は比較的硬くて、
その表面は平坦化されているので、ゴミがついても良好
に拭き取ることができるものを得ることができる。
【0038】また本例によれば無機材料等より成る20
0℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタを設けるよ
うにしているので、製造時の温度を気にする必要がな
く、それだけ製造が容易となる。
【0039】尚、本発明は上述例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得
ることは勿論である。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば保護層を設けたので、専
用のパッケージを必要とせず、ダイシング後の固体撮像
素子チップの1つづつの作業が少なくなり、コスト低減
を図ることができる利益がある。
【0041】また本発明によれば、この保護層は比較的
硬く、その表面は平坦化されているので、ゴミがついて
も良好に拭き取ることができる。
【0042】更に本発明によれば無機材料等より成る2
00℃以上例えば300℃の高温に耐えられるカラーフ
ィルタを設けるようにしているので、製造時の温度を気
にする必要がなく、それだけ製造が容易となる利益があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明固体撮像装置の実施の形態の例を示す断
面図である。
【図2】図1の要部の一部拡大断面図である。
【図3】従来の固体撮像装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1‥‥撮像領域、2‥‥固体撮像素子チップ、8‥‥オ
ンチップマイクロレンズ、20‥‥転送電極、21‥‥
遮光膜、22‥‥リフロー層、24‥‥カラーフィル
タ、25‥‥保護層、25a‥‥孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子チップと、 該固体撮像素子チップ上に設けた無機材料等より成る2
    00℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタと、 該カラーフィルタ上で且つ前記固体撮像素子チップの受
    光部に対応する位置に夫々配されたオンチップマイクロ
    レンズと、 該オンチップマイクロレンズを覆う如く設けた透明の比
    較的硬い材料より成る保護層とより成り、 前記保護層の表面を平坦化したことを特徴とする固体撮
    像装置。
  2. 【請求項2】 固体撮像素子チップ上に無機材料等より
    成る200℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタを
    設け、 該カラーフィルタ上で、且つ前記固体撮像素子チップの
    受光部に対応する位置に夫々オンチップマイクロレンズ
    を形成し、その後前記オンチップマイクロレンズを透明
    な比較的硬い材料より成る保護層で覆い、その後、前記
    保護層の表面を平坦化すると共に電気的接続用の端子を
    設け、その後、所定形状に切り出したことを特徴とする
    固体撮像装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 液晶パネル上に無機材料等より成る20
    0℃以上の高温に耐えられるカラーフィルタを設け、 該カラーフィルタで、且つ前記液晶パネルの画素に対応
    する位置に夫々オンチップマイクロレンズを形成し、そ
    の後前記オンチップマイクロレンズを透明な比較的硬い
    材料より成る保護層で覆い、その後、前記保護層の表面
    を平坦化するようにしたことを特徴とする液晶表示装置
    の製造方法。
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