JP2002217394A - Solid-state imaging device and method for manufacturing it - Google Patents

Solid-state imaging device and method for manufacturing it

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JP2002217394A
JP2002217394A JP2001009838A JP2001009838A JP2002217394A JP 2002217394 A JP2002217394 A JP 2002217394A JP 2001009838 A JP2001009838 A JP 2001009838A JP 2001009838 A JP2001009838 A JP 2001009838A JP 2002217394 A JP2002217394 A JP 2002217394A
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film
light
interlayer insulating
color filter
insulating film
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Jiyunya Moriyama
純弥 盛山
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-stage imaging device in which a quantity of light to a photoelectric element or a light intensity is enhanced, whose structure and manufacturing process are simplified, which can be made low-cost, which shortens the time required for its manufacture and which can enhance a throughput and a production yield. SOLUTION: The solid-state imaging device is provided with a semiconductor substrate 1 on which the photoelectric element 10 is formed in each imaging pixel, an electrode 2 which is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 so as to be connected to the photoelectric element 10, an interlayer insulating film 3 formed so as to cover the semiconductor substrate 1 and the surface of the electrode 2, a light blocking film 4 formed by installing a prescribed opening on its surface, a protective film 5 formed so as to cover the surface of the film and the surface of the film 3 exposed from the opening in the film 4, and a color filter 71 formed on its surface so as to be bent along the irregularity of the protective film 5. A flattened film and an OVP film in conventional cases are omitted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は各撮像画素ごとに光
電素子が配設された半導体基板上にカラーフィルタを備
えた固体撮像装置およびその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solid-state imaging device having a color filter on a semiconductor substrate on which a photoelectric element is provided for each imaging pixel, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像装置は、いわゆるCCD(Char
ge Coupled Device )とも呼ばれ、ビデオカメラ、デジ
タルカメラ、工業用カメラ、光学的入力装置など、多様
な用途に広く利用されている。特に近年では、動画また
は静止画のカラー画像を撮像するための撮像装置とし
て、R(赤),G(緑),B(青)のような3原色に対
応する色セルを配列形成してなるカラーフィルタを備え
た固体撮像装置が盛んに用いられている。
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device is a so-called CCD (Charge).
It is also widely used for various purposes such as video cameras, digital cameras, industrial cameras, and optical input devices. In particular, in recent years, color cells corresponding to three primary colors, such as R (red), G (green), and B (blue), are arranged and formed as an imaging device for capturing a color image of a moving image or a still image. 2. Description of the Related Art Solid-state imaging devices provided with color filters are widely used.

【0003】そのようなカラー画像の撮像が可能な固体
撮像装置は、その開発の歴史上、まず、ガラス基板のよ
うな透明基板上に色セルを配列形成したカラーフィルタ
を、各撮像画素ごとに光電素子が配列形成されたCCD
チップに貼り合わせた構造を採用していた。このような
構造によれば、カラーフィルタとCCDチップとは別個
に製造されるので、いずれか一方に欠陥等が発生して
も、その欠陥が生じたものだけが無駄になるだけであ
る。また、平坦な基板の表面上にカラーフィルタを形成
することができる。従って、CCDチップやカラーフィ
ルタの製造技術等が開発途上にあった頃には、上記のよ
うな構造やその製造方法が実用性の高いものであった。
In a solid-state image pickup device capable of picking up such a color image, in the history of its development, first, a color filter in which color cells are arranged and formed on a transparent substrate such as a glass substrate is provided for each image pickup pixel. CCD with photoelectric elements arranged and formed
The structure was bonded to the chip. According to such a structure, since the color filter and the CCD chip are manufactured separately, even if a defect or the like occurs in one of them, only the one having the defect is wasted. Further, a color filter can be formed over a flat substrate surface. Therefore, at the time when the manufacturing technology of the CCD chip and the color filter was under development, the above-described structure and the manufacturing method thereof were highly practical.

【0004】しかし、CCDチップとカラーフィルタと
の両方の構造や製造技術が向上すると共に、撮像画素の
高密度化や多画素化が進に従って、カラーフィルタとC
CDチップとを別個に製造することのメリットよりも、
それらを高精度にアライメント(位置合せ)することの
困難さの方が上回るようになって来た。そこで、CCD
チップとカラーフィルタとを上記のように別個に製造し
てその後に両者を貼り合せたりするのではなく、半導体
基板に形成されたCCDチップの上にカラーフィルタを
直接に作り込む技術が提案され、実用されるに至ってい
る。
However, as the structure and manufacturing technology of both the CCD chip and the color filter have been improved, and the density of image pickup pixels has been increased and the number of pixels has been increased, the color filter and the color filter have been developed.
Rather than the merit of manufacturing a CD chip separately,
The difficulty of aligning them with high precision has become greater. So, CCD
Instead of separately manufacturing a chip and a color filter as described above and then bonding the two together, a technique has been proposed in which a color filter is directly formed on a CCD chip formed on a semiconductor substrate. It has been put to practical use.

【0005】図6は、そのようなカラーフィルタを半導
体基板上に直接に形成した従来の固体撮像装置の概要構
成の一例を示した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device in which such a color filter is formed directly on a semiconductor substrate.

【0006】半導体基板101には、受光量に応じた電
荷を読み出し可能に蓄積する光電素子110が各撮像画
素ごとに形成されている。その半導体基板101の表面
上には、光電素子110から所定の読み出しタイミング
ごとに蓄積電荷を読み出すための電極102が、光電素
子110に接続されるように形成されている。それら半
導体基板101および電極102の表面ほぼ全面を覆う
ように、層間絶縁膜103が形成されている。層間絶縁
膜103の表面上の所定位置には、各撮像画素の領域の
上は光学的に被覆しないように開口が設けられた遮光膜
104が形成されている。この遮光膜104によって、
隣り合う撮像画素どうしの間での光学的なクロストーク
あるいは迷光等を防ぐようにしている。その遮光膜10
4の表面および開口から露出している層間絶縁膜103
の表面を覆うように保護膜105が形成されている。そ
の保護膜105の表面上には、その保護膜105の凹凸
を埋めるように平坦化膜106が形成されていおり、平
坦化106膜の表面は保護膜105の凹凸と比較して平
坦性の高いものとなっている。その平坦化膜106の表
面上に、所定のパターンのカラーフィルタ107が形成
されている。そのカラーフィルタ107の表面上ほぼ全
面を覆うように、カラーフィルタ106やその下層全体
を保護するためのOPV膜(オーバーパッシベーション
膜)108が形成されている。
[0006] On the semiconductor substrate 101, a photoelectric element 110 that accumulates a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner is formed for each image pickup pixel. On the surface of the semiconductor substrate 101, an electrode 102 for reading the stored charge from the photoelectric element 110 at a predetermined read timing is formed so as to be connected to the photoelectric element 110. An interlayer insulating film 103 is formed so as to cover almost the entire surfaces of the semiconductor substrate 101 and the electrodes 102. At a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film 103, a light-shielding film 104 having an opening so as not to optically cover the region of each imaging pixel is formed. With this light shielding film 104,
Optical crosstalk or stray light between adjacent imaging pixels is prevented. The light shielding film 10
4 and the interlayer insulating film 103 exposed from the opening
Protective film 105 is formed to cover the surface of. A flattening film 106 is formed on the surface of the protective film 105 so as to fill the unevenness of the protective film 105, and the surface of the flattened film 106 has higher flatness than the unevenness of the protective film 105. Has become something. A color filter 107 having a predetermined pattern is formed on the surface of the flattening film 106. An OPV film (overpassivation film) 108 for protecting the color filter 106 and the entire lower layer is formed so as to cover almost the entire surface of the color filter 107.

【0007】このように、従来のカラーフィルタを半導
体基板上に直接に作り込んだ固体撮像装置では、保護膜
105の凹凸を埋めて表面が平坦化された平坦化膜10
6の表面上にカラーフィルタ107を形成して、カラー
フィルタ107の光入射側の表面を平坦なものとしてい
る。
As described above, in a solid-state imaging device in which a conventional color filter is directly formed on a semiconductor substrate, the flattening film 10 whose surface is flattened by filling the unevenness of the protective film 105.
The color filter 107 is formed on the surface of No. 6 to make the surface of the color filter 107 on the light incident side flat.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体基板101上にカラーフィルタ107を形
成した構造の固体撮像装置およびその製造方法では、平
坦化膜106を形成する工程やOPV膜108を形成し
ているので、その構造および製造方法が繁雑なものとな
り、また製造工程に長い時間が必要となって、スループ
ット向上や低コスト化の妨げとなるという問題がある。
However, in the solid-state imaging device having the structure in which the color filter 107 is formed on the semiconductor substrate 101 as described above, and the method of manufacturing the same, the step of forming the flattening film 106 and the OPV film 108 are omitted. Since it is formed, its structure and manufacturing method are complicated, and a long time is required for the manufacturing process, which hinders improvement in throughput and cost reduction.

【0009】また、そのような構造や工程の繁雑化を引
き起こすというデメリットが生じる割には、平坦化膜1
06やOPV膜108の形成工程で、それらの膜の塗布
むらが生じやすく、それら自体の欠陥の発生に起因し
て、出来上がった固体撮像装置の欠陥発生率が高くなっ
たり製造歩留りが低下するなどの問題がある。
[0009] In spite of the disadvantage that such a structure and a process are complicated, the flattening film 1 is formed.
06 and the OPV film 108 are easily formed in the step of forming the film, and the defect generation rate of the completed solid-state imaging device is increased or the manufacturing yield is reduced due to the generation of defects of the films themselves. There is a problem.

【0010】しかも、被写体からの光は必ず平坦化膜1
06やOPV膜108を通って光電素子110に到達す
るので、その平坦化膜106やOPV膜108で被写体
からの光が減衰してしまい、光電素子110に到達する
光量または光強度が少なくなるという問題がある。
In addition, the light from the subject must be flattened
06 and the OPV film 108 to reach the photoelectric element 110, the light from the subject is attenuated by the flattening film 106 and the OPV film 108, and the amount of light or light intensity reaching the photoelectric element 110 decreases. There's a problem.

【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、構造および製造工程の簡易化、低コ
スト化、製造に要する時間の短縮化、スループットや製
造歩留りのさらなる向上を達成することを可能とする固
体撮像装置およびその製造方法を提供することにある。
また、平坦化膜やOPV膜に起因した欠陥や不良の発生
を解消することを可能とする固体撮像装置およびその製
造方法を提供することにある。また、被写体から光電素
子へと到達するまでの間での光の減衰量を軽減して、光
電素子に到達する光量または光強度のさらなる向上を達
成することを可能とする固体撮像装置およびその製造方
法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to achieve simplification of the structure and the manufacturing process, reduction in cost, reduction in the time required for manufacturing, and further improvement in throughput and manufacturing yield. To provide a solid-state imaging device and a method of manufacturing the same.
Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of eliminating defects and defects caused by a flattening film and an OPV film, and a method of manufacturing the same. Also, a solid-state imaging device capable of reducing the amount of light attenuation from the subject to the photoelectric element and reaching the photoelectric element to further improve the light quantity or light intensity and the manufacturing thereof It is to provide a method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積する光
電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基板と、光
電素子に接続するように半導体基板の表面上に形成され
た電極と、半導体基板および電極の表面を覆うように形
成された層間絶縁膜と、層間絶縁膜の表面上の所定位置
に、撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を設けて形
成された遮光膜と、その遮光膜の表面およびその遮光膜
の開口から露出している層間絶縁膜の表面を覆うように
形成された保護膜と、その保護膜の表面上にその保護膜
の凹凸に沿って褶曲するように形成されたカラーフィル
タとを備えたものである。
According to the present invention, there is provided a solid-state imaging device which is connected to a semiconductor substrate on which a photoelectric element for reading out and accumulating a charge corresponding to a received light amount is formed for each imaging pixel, and to the photoelectric element. An electrode formed on the surface of the semiconductor substrate, an interlayer insulating film formed to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode, and a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed by providing an uncovered opening; a protective film formed to cover the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film; and a surface of the protective film. And a color filter formed on the protective film so as to be folded along the unevenness of the protective film.

【0013】また、本発明による他の固体撮像装置は、
受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積する光電素子
が各撮像画素ごとに形成された半導体基板と、光電素子
に接続するように半導体基板の表面上に形成された電極
と、半導体基板および電極の表面を覆うように形成され
た層間絶縁膜と、層間絶縁膜の表面上の所定位置に、撮
像画素の上は光学的に被覆しない開口を設けて形成され
た遮光膜と、その遮光膜の表面およびその遮光膜の開口
から露出している層間絶縁膜の表面を覆うように形成さ
れた保護膜と、その保護膜の表面上に形成されており、
保護膜の表面の凹凸よりも表面が平坦化されているカラ
ーフィルタとを備えたものである。
Further, another solid-state imaging device according to the present invention includes:
A semiconductor substrate on which a photoelectric element that accumulates a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner is formed for each imaging pixel; an electrode formed on the surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the photoelectric element; An inter-layer insulating film formed so as to cover the surface of the light-shielding film; a light-shielding film formed by providing an opening that does not optically cover the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the inter-layer insulating film; A protective film formed to cover the surface and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, and a protective film formed on the surface of the protective film;
A color filter whose surface is flattened rather than unevenness of the surface of the protective film.

【0014】また、本発明によるさらに他の固体撮像装
置は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積する光
電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基板と、光
電素子に接続するように半導体基板の表面上に形成され
た電極と、半導体基板および電極の表面を覆うように形
成された層間絶縁膜と、その層間絶縁膜の表面上の所定
位置に、撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を設け
て形成された遮光膜と、その遮光膜の表面およびその遮
光膜の開口から露出している層間絶縁膜の表面上にその
凹凸に沿って褶曲するように形成されたカラーフィルタ
とを備えたものである。
Still another solid-state imaging device according to the present invention is configured such that a photoelectric element for readably accumulating a charge corresponding to a received light amount is connected to a semiconductor substrate formed for each imaging pixel and to the photoelectric element. An electrode formed on the surface of the semiconductor substrate; an interlayer insulating film formed to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode; and a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed with an opening that is not covered, and a color filter formed on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film so as to fold along the irregularities. It is provided with.

【0015】また、本発明によるさらに他の固体撮像装
置は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積する光
電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基板と、光
電素子に接続するように半導体基板の表面上に形成され
た電極と、半導体基板および電極の表面を覆うように形
成された層間絶縁膜と、その層間絶縁膜の表面上の所定
位置に、撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を設け
て形成された遮光膜と、その遮光膜の表面およびその遮
光膜の開口から露出している層間絶縁膜の表面上に形成
されており、遮光膜およびその遮光膜の開口から露出し
た層間絶縁膜の凹凸よりも表面が平坦化されているカラ
ーフィルタとを備えたものである。
Still another aspect of the present invention provides a solid-state imaging device in which a photoelectric element for readingably accumulating a charge corresponding to an amount of received light is connected to a semiconductor substrate formed for each imaging pixel, and to the photoelectric element. An electrode formed on the surface of the semiconductor substrate; an interlayer insulating film formed to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode; and a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed by providing an opening that is not covered; and a light-shielding film formed on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film. A color filter whose surface is flattened rather than the unevenness of the exposed interlayer insulating film.

【0016】本発明による固体撮像装置の製造方法は、
受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積する光電素子
が各撮像画素ごとに形成された半導体基板上に電極を光
電素子に接続するように形成する工程と、半導体基板お
よび電極の表面を覆うように層間絶縁膜を形成する工程
と、その層間絶縁膜の表面上の所定位置に撮像画素の上
は光学的に被覆しないように開口を有する遮光膜を形成
する工程と、その遮光膜の表面およびその遮光膜の開口
から露出している層間絶縁膜の表面を覆うように保護膜
を形成する工程と、保護膜の表面上に直接にその保護膜
の凹凸に沿って褶曲するようにカラーフィルタを形成す
る工程とを含んだものである。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention comprises:
Forming a photoelectric element that accumulates a charge according to the amount of received light in a readable manner so as to connect an electrode to the photoelectric element on a semiconductor substrate formed for each imaging pixel; and covering the surface of the semiconductor substrate and the electrode. Forming an interlayer insulating film, forming a light-shielding film having an opening at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film so as not to optically cover the imaging pixels; and Forming a protective film so as to cover the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, and forming a color filter on the surface of the protective film so as to fold directly along the unevenness of the protective film. Forming step.

【0017】また、本発明による他の固体撮像装置の製
造方法は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄積す
る光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基板の
表面上に電極を光電素子に接続するように形成する工程
と、その半導体基板および電極の表面を覆うように層間
絶縁膜を形成する工程と、その層間絶縁膜の表面上の所
定位置に撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を有す
る遮光膜を形成する工程と、遮光膜の表面およびその遮
光膜の開口から露出している層間絶縁膜の表面を覆うよ
うに保護膜を形成する工程と、その保護膜の表面上に直
接に、保護膜の表面の凹凸よりも表面が平坦なカラーフ
ィルタを形成する工程とを含んだものである。
Further, in another method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, a photoelectric element for readingably accumulating an electric charge corresponding to the amount of received light is formed by forming an electrode on a surface of a semiconductor substrate formed for each imaging pixel. Forming an interlayer insulating film so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode; and forming an optical image above the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A step of forming a light-shielding film having an opening that is not covered, a step of forming a protective film so as to cover the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, and the surface of the protective film Directly forming a color filter whose surface is flatter than the unevenness of the surface of the protective film.

【0018】また、本発明によるさらに他の固体撮像装
置の製造方法は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に
蓄積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体
基板の表面上に電極を光電素子に接続するように形成す
る工程と、半導体基板および電極の表面を覆うように層
間絶縁膜を形成する工程と、その層間絶縁膜の表面上の
所定位置に、撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を
有する遮光膜を形成する工程と、遮光膜の表面およびそ
の遮光膜の開口から露出している層間絶縁膜の表面上の
凹凸に沿って褶曲するようにカラーフィルタを形成する
工程とを含んだものである。
In still another method of manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, a photoelectric element for accumulating a charge corresponding to the amount of received light so as to be readable is formed on a surface of a semiconductor substrate formed for each image pickup pixel. Forming an interlayer insulating film so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode; and forming an optical element above the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. Forming a light-shielding film having an opening which is not covered with the light-shielding film, and forming a color filter so as to be folded along irregularities on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film. Is included.

【0019】また、本発明によるさらに他の固体撮像装
置の製造方法は、受光量に応じた電荷を読み出し可能に
蓄積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体
基板の表面上に電極を光電素子に接続するように形成す
る工程と、半導体基板および電極の表面を覆うように層
間絶縁膜を形成する工程と、その層間絶縁膜の表面上の
所定位置に撮像画素の上は光学的に被覆しない開口を有
する遮光膜を形成する工程と、遮光膜の表面およびその
遮光膜の開口から露出している層間絶縁膜の表面上に、
遮光膜およびその遮光膜の開口から露出している層間絶
縁膜の凹凸よりも表面が平坦なカラーフィルタを形成す
る工程とを含んだものである。
Still another method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method of manufacturing a solid-state imaging device. Forming an interlayer insulating film so as to cover the surfaces of the semiconductor substrate and the electrodes; and forming an optical image on the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. Forming a light-shielding film having an opening that is not covered, and on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film,
Forming a color filter having a flatter surface than the unevenness of the light-shielding film and the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film.

【0020】本発明による固体撮像装置およびその製造
方法では、上記のような構成を採用することで、従来の
固体撮像装置およびその製造方法で採用されていた平坦
化膜およびOPV膜ならびにそれらを形成するための工
程を省略している。
In the solid-state imaging device and the method of manufacturing the same according to the present invention, by adopting the above-described configuration, the flattening film and the OPV film used in the conventional solid-state imaging device and the method of manufacturing the same and the formation thereof are formed. Steps for performing the steps are omitted.

【0021】なお、上記のカラーフィルタを形成する工
程を、遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出し
ている層間絶縁膜の表面上に、それらの表面の凹凸より
も表面が平坦となるような粘性を有する材料膜を塗布成
膜し、その材料膜をパターニングするものとすることに
より、光入射側の表面が平坦化されたカラーフィルタを
形成するようにしてもよい。
In the above-described step of forming a color filter, the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film are made flatter than the surface irregularities. By coating and forming a material film having such viscosity and patterning the material film, a color filter having a flat surface on the light incident side may be formed.

【0022】あるいは、上記のカラーフィルタを形成す
る工程を、遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露
出している層間絶縁膜の表面上に、カラーフィルタの材
料膜を成膜しその表面を研磨加工するものとすることに
より、保護膜の表面の凹凸よりも表面を平坦化して、光
入射側の表面が平坦なカラーフィルタを形成するように
してもよい。
Alternatively, the step of forming the color filter is performed by forming a color filter material film on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film. By performing polishing, the surface of the protective film may be planarized more than the unevenness of the surface to form a color filter having a flat surface on the light incident side.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】[第1の実施の形態]図1は、本発明の第
1の実施の形態に係る固体撮像装置の概要構成を、また
図5はその平面的な概要構成を、それぞれ示したもので
ある。なお、以下の説明では、図示および説明の簡潔化
を図るために、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造
方法についても、その概要構成と併せて説明する(以下
の各実施の形態についても同様)。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a planar schematic configuration thereof. It is. In the following description, a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the present embodiment will be described together with its schematic configuration for simplicity of illustration and description (the following embodiments are also described). Similar).

【0025】この第1の実施の形態に係る固体撮像装置
は、半導体基板1と、電極2と、層間絶縁膜3と、遮光
膜4と、保護膜5と、カラーフィルタ71とから、その
各撮像画素の主要部が構成されている。
The solid-state imaging device according to the first embodiment comprises a semiconductor substrate 1, an electrode 2, an interlayer insulating film 3, a light shielding film 4, a protective film 5, and a color filter 71, each of which comprises: The main part of the imaging pixel is configured.

【0026】半導体基板1は、受光量に応じた電荷を読
み出し可能に蓄積する光電素子10が各撮像画素ごとに
形成されている。その光電素子10は、図5に模式的に
示したように各センサ部501に列設されており、半導
体基板1に設けられた配線を介して各水平転送レジスタ
502に接続されている。この半導体基板1としては、
Siウェハなどを好適に用いて、それに対してLSI
(大規模集積回路)の製造などに用いられるような、い
わゆるフォトファブリーション技術によって、各撮像画
素ごとにフォトダイオードのような光電素子10を作り
込むようにすることなどが可能である。
The semiconductor substrate 1 is provided with a photoelectric element 10 for accumulating a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner for each image pickup pixel. The photoelectric elements 10 are arranged in each sensor unit 501 as schematically shown in FIG. 5, and are connected to each horizontal transfer register 502 via wiring provided on the semiconductor substrate 1. As the semiconductor substrate 1,
Using a Si wafer or the like suitably,
By using a so-called photofabrication technique, which is used for manufacturing a (large-scale integrated circuit), the photoelectric element 10 such as a photodiode can be formed for each imaging pixel.

【0027】その半導体基板1上に、電極2が光電素子
10に接続するように形成されている。この電極2は、
例えばアルミニウム薄膜などを形成し、それをドライエ
ッチング法あるいはウェットエッチング法などによりパ
ターニングして、光電素子10に対して接続されたパタ
ーンに形成することが可能である。
An electrode 2 is formed on the semiconductor substrate 1 so as to be connected to the photoelectric element 10. This electrode 2
For example, it is possible to form an aluminum thin film or the like and pattern it by a dry etching method or a wet etching method to form a pattern connected to the photoelectric device 10.

【0028】層間絶縁膜3は、半導体基板1および電極
2の表面全面を覆うように、例えばCVD(化学的気相
成長)法などによって形成されている透明な絶縁膜であ
る。この層間絶縁膜3としては、例えば窒化シリコン膜
(SiNx )などを好適に用いることが可能である。
The interlayer insulating film 3 is a transparent insulating film formed by, for example, a CVD (chemical vapor deposition) method so as to cover the entire surface of the semiconductor substrate 1 and the electrodes 2. As the interlayer insulating film 3, for example, a silicon nitride film (SiNx) or the like can be suitably used.

【0029】その層間絶縁膜3の表面上には、撮像画素
の上を光学的に被覆しないように開口を有すると共にそ
れ以外の所定の部分を光学的に被覆する遮光膜4が形成
されている。この遮光膜4は、層間絶縁膜3によって、
その下層の各撮像画素ごとの光電素子10や電極2に対
して電気的に絶縁されている。この遮光膜4の材質とし
ては、例えば、酸化クロム(CrO2 )のような遮光性
の高い金属膜あるいは透明レジストのような樹脂バイン
ダにカーボンブラックのような黒色系顔料を分散してな
る被覆性の高い感光性材料などを好適に用いて形成する
ことが可能である。
On the surface of the interlayer insulating film 3, there is formed a light-shielding film 4 having an opening so as not to optically cover the imaging pixels and optically covering other predetermined portions. . This light-shielding film 4 is formed by the interlayer insulating film 3.
It is electrically insulated from the photoelectric element 10 and the electrode 2 for each imaging pixel in the lower layer. The material of the light-shielding film 4 is, for example, a metal film having a high light-shielding property such as chromium oxide (CrO2) or a coating property obtained by dispersing a black pigment such as carbon black in a resin binder such as a transparent resist. It can be formed using a high photosensitive material or the like suitably.

【0030】その遮光膜4の表面およびその遮光膜4の
開口から露出している層間絶縁膜3の表面全面を覆うよ
うに、保護膜5が形成されている。この保護膜5は一般
的な材料および成膜方法によって形成することが可能で
ある。
A protective film 5 is formed so as to cover the surface of the light shielding film 4 and the entire surface of the interlayer insulating film 3 exposed from the opening of the light shielding film 4. This protective film 5 can be formed by a general material and a film forming method.

【0031】その保護膜5の表面上には、従来の固体撮
像装置で用いられていたような平坦化膜は形成されてお
らず、直接に、その保護膜5の凹凸に沿って褶曲するよ
うにカラーフィルタ71が形成されている。また、この
カラーフィルタ71の表面上には、従来の固体撮像装置
で用いられていたようなOVP膜に該当するパッシベー
ション膜は形成されていない。
On the surface of the protective film 5, no flattening film as used in the conventional solid-state image pickup device is formed, and the protective film 5 is directly folded along the irregularities of the protective film 5. A color filter 71 is formed. Further, on the surface of the color filter 71, a passivation film corresponding to the OVP film used in the conventional solid-state imaging device is not formed.

【0032】このように、従来の固体撮像装置で用いら
れていたような、カラーフィルタ71の下層を平坦にす
る平坦化膜およびカラーフィルタ71上を覆うOVP膜
は全く省略されている。
As described above, the flattening film for flattening the lower layer of the color filter 71 and the OVP film covering the color filter 71, which are used in the conventional solid-state imaging device, are omitted at all.

【0033】本発明者は、上記のような概要構成を採用
することにより、固体撮像装置におけるカラーフィルタ
71やその他の主要部の生産性、光学的機能、耐久性等
を損うことなく平坦化膜およびOVP膜を全く省略する
ことが可能であることを、種々の実験および考察等によ
り確認した。すなわち、上記のような概要構成の固体撮
像装置を製造し、連続使用耐久試験、耐候性試験などの
一般的な試験を行って、撮像機能の変化等を確認したと
ころ、撮像機能の低下や素子の破損等が生じることな
く、評価基準をすべて満たすものとなっているという結
果が得られた。
The inventor of the present invention adopts the above-mentioned outline configuration to achieve flattening without impairing the productivity, optical function, durability and the like of the color filter 71 and other main parts in the solid-state imaging device. It was confirmed by various experiments and considerations that the film and the OVP film could be omitted altogether. That is, the solid-state imaging device having the above-described general configuration is manufactured, and a continuous test such as a continuous use durability test and a weather resistance test is performed to confirm a change in the imaging function. It was found that the evaluation criterion was satisfied without any breakage or the like.

【0034】ここで、従来のカラーフィルタの開発史上
の流れを概観すると、初期のカラー撮像装置では、CC
Dチップとは別個に、ガラス基板などの表面上にカラー
フィルタを形成していたが、そのようなカラーフィルタ
がCCDチップと別個であった時代の固定観念を引き摺
って、オンチップ型のカラーフィルタになっても、平坦
化膜を形成して平坦な表面を用意し、その上にカラーフ
ィルタを形成し、さらにそのカラーフィルタの上をOV
P膜で被覆していた。
Here, an overview of the flow in the development history of the conventional color filter is as follows.
A color filter was formed on the surface of a glass substrate or the like separately from the D chip, but on the color filters of the on-chip type, drawing on the stereotype of an era when such a color filter was separate from the CCD chip. In this case, a flattening film is formed to prepare a flat surface, a color filter is formed thereon, and an OV is formed on the color filter.
It was covered with a P film.

【0035】しかし、オンチップ型のカラーフィルタで
は、平坦化膜を用いてカラーフィルタを形成するための
表面を平坦にしなくとも、カラーフィルタの形成材料を
凹凸のある表面に塗布してそれをパターニングすること
などにより、カラーフィルタを実用上支障なく形成する
ことができ、さらには、そのカラーフィルタの上をOV
P膜で被覆しなくとも、カラーフィルタ自体に実用上十
分な耐候性を持たせることもできることを、本発明者は
上記のような実験により確認した。
However, in the case of an on-chip type color filter, the material for forming the color filter is applied to the uneven surface without patterning the surface for forming the color filter using a flattening film. By doing so, a color filter can be formed without any practical problems.
The present inventor has confirmed through experiments as described above that the color filter itself can have practically sufficient weather resistance without being coated with the P film.

【0036】このように、カラーフィルタ71やその他
の主要部の生産性、光学的機能、耐久性等を損うことな
く、従来の固体撮像装置で用いられていたような平坦化
膜およびOVP膜を全く省略することが可能となり、固
体撮像装置の全体的な構造および製造工程の簡易化、低
コスト化、製造に要する時間の短縮化、スループットや
製造歩留りのさらなる向上を達成することができる。ま
た、平坦化膜およびOPV膜の欠陥や不良の発生に起因
した歩留りの低下や材料コストの無駄等を完全に解消す
ることができる。また、被写体から光電素子10へと到
達するまでの途中での平坦化膜およびOPV膜間におけ
る光の減衰を解消して、光電素子10に到達する光量ま
たは光強度のさらなる向上を達成することができる。
As described above, the flattening film and the OVP film as used in the conventional solid-state imaging device can be obtained without impairing the productivity, optical function, durability and the like of the color filter 71 and other main parts. Can be omitted altogether, and the overall structure and the manufacturing process of the solid-state imaging device can be simplified, the cost can be reduced, the time required for manufacturing can be shortened, and the throughput and the manufacturing yield can be further improved. Further, it is possible to completely eliminate a decrease in yield and a waste of material cost due to the occurrence of defects or defects in the flattening film and the OPV film. Further, it is possible to eliminate the attenuation of light between the flattening film and the OPV film on the way from the subject to the photoelectric element 10 and achieve further improvement of the light amount or light intensity reaching the photoelectric element 10. it can.

【0037】[第2の実施の形態]図2は、本発明の第
2の実施の形態に係る固体撮像装置の概要構成を表した
ものである。
[Second Embodiment] FIG. 2 shows a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【0038】この第2の実施の形態に係る固体撮像装置
では、半導体基板1、電極2、層間絶縁膜3、遮光膜
4、保護膜5については、第1の実施の形態で説明した
ものと同様に形成されているが、カラーフィルタ72の
表面が、保護膜5の表面の凹凸よりも平坦で、ほとんど
凹凸が生じないように形成されている。
In the solid-state imaging device according to the second embodiment, the semiconductor substrate 1, the electrodes 2, the interlayer insulating film 3, the light-shielding film 4, and the protective film 5 are the same as those described in the first embodiment. Although formed in the same manner, the surface of the color filter 72 is formed so as to be flatter than the unevenness on the surface of the protective film 5 and to cause almost no unevenness.

【0039】そのような表面が平坦なカラーフィルタ7
2を形成するには2通りの手法が適用可能である。
The color filter 7 having such a flat surface
Two methods can be applied to form 2.

【0040】第1には、保護膜5の表面の凹凸よりも表
面が平坦となるような粘性の低い材質の着色レジスト膜
あるいは被着色性の良好な樹脂膜などをカラーフィルタ
72の材料膜として例えばスピンコート法などによって
塗布し、その材料膜をパターニングして、カラーフィル
タ72を形成するという手法が可能である。
First, a color resist film or a resin film having good coloring properties such as a material having a low viscosity so that the surface becomes flatter than the unevenness of the surface of the protective film 5 is used as a material film of the color filter 72. For example, a method in which the color filter 72 is formed by applying by a spin coating method or the like and patterning the material film thereof is possible.

【0041】第2には、保護膜5の表面上にカラーフィ
ルタ72の材料膜を成膜し、その表面を研磨加工して、
表面に凹凸のほとんどない平坦なカラーフィルタ72を
形成するという手法が可能である。
Second, a material film for the color filter 72 is formed on the surface of the protective film 5, and the surface is polished,
It is possible to form a flat color filter 72 having almost no irregularities on the surface.

【0042】[第3の実施の形態]図3は、本発明の第
3の実施の形態に係る固体撮像装置の概要構成を表した
ものである。
[Third Embodiment] FIG. 3 shows a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【0043】この第3の実施の形態に係る固体撮像装置
は、半導体基板1と、電極2と、層間絶縁膜3と、遮光
膜4と、カラーフィルタ73とから、その各撮像画素に
おける主要部が構成されており、上記の第1の実施の形
態で説明した固体撮像装置における保護膜5が省略され
て、第1の実施の形態に係る固体撮像装置よりもさらに
簡易な構成となっている。カラーフィルタ73は、第1
の実施の形態と同様に、その下層の構造による凹凸に沿
って褶曲したものとなっている。
The solid-state imaging device according to the third embodiment includes a semiconductor substrate 1, an electrode 2, an interlayer insulating film 3, a light-shielding film 4, and a color filter 73. The protective film 5 in the solid-state imaging device described in the first embodiment is omitted, and the configuration is simpler than that of the solid-state imaging device according to the first embodiment. . The color filter 73 is the first
In the same manner as in the first embodiment, it is folded along irregularities due to the structure of the lower layer.

【0044】ここで、省略された保護膜5の機能を代替
するためにカラーフィルタ73の材質を保護膜5と近似
したものにすることが望ましいが、これのみには限定さ
れない。耐候性が良好で被覆性が高い材質のものであれ
ば、その他にも種々のものを用いることが可能である。
Here, in order to replace the function of the omitted protective film 5, it is desirable to make the material of the color filter 73 similar to the material of the protective film 5, but it is not limited to this. Various other materials can be used as long as the material has good weather resistance and high covering properties.

【0045】このような第3の実施の形態に係る固体撮
像装置を製造し、連続使用耐久試験、耐候性試験などの
一般的な試験を行って、撮像機能の変化等を確認したと
ころ、撮像機能の低下や素子の破損等が生じることな
く、評価基準をすべて満たすものとなっているという結
果が得られた。
The solid-state imaging device according to the third embodiment is manufactured, and a general test such as a continuous use durability test and a weather resistance test is performed to confirm a change in the imaging function. A result was obtained that the evaluation criteria were all satisfied without a decrease in function or breakage of the element.

【0046】[第4の実施の形態]図4は、本発明の第
4の実施の形態に係る固体撮像装置の概要構成を表した
ものである。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 shows a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【0047】この第4の実施の形態に係る固体撮像装置
では、半導体基板1、電極2、層間絶縁膜3、遮光膜4
については、第3の実施の形態で説明したものと同様に
形成されているが、カラーフィルタ74の表面が、ほと
んど凹凸なく平坦に形成されている。
In the solid-state imaging device according to the fourth embodiment, the semiconductor substrate 1, the electrode 2, the interlayer insulating film 3, the light shielding film 4
Are formed in the same manner as described in the third embodiment, but the surface of the color filter 74 is formed flat with almost no irregularities.

【0048】そのような表面が平坦なカラーフィルタ7
4を形成するには、2通りの手法が適用可能である。
The color filter 7 having such a flat surface
4 can be applied by two methods.

【0049】第1には、遮光膜4の表面および層間絶縁
膜3の表面の凹凸よりも表面が平坦となるような粘性の
低い材質の着色レジスト膜あるいは被着色性の良好な樹
脂膜などを、カラーフィルタ74の材料膜として例えば
スピンコート法などによって塗布し、その材料膜をパタ
ーニングして、カラーフィルタ74を形成するという手
法が可能である。
First, a colored resist film of a low viscosity material or a resin film having good coloring properties such that the surface of the light-shielding film 4 and the surface of the interlayer insulating film 3 become flatter than the unevenness of the surface thereof. For example, a method of applying a material film of the color filter 74 by a spin coating method or the like and patterning the material film to form the color filter 74 is possible.

【0050】第2には、保護膜5の表面上にカラーフィ
ルタ74の材料膜を成膜し、その表面を研磨加工して、
表面に凹凸のほとんどない平坦なカラーフィルタ74を
形成するという手法が可能である。そのようなカラーフ
ィルタ74の材料膜の表面の研磨加工方法としては、例
えばLSIなどで一般的に用いられるような、いわゆる
CMP研磨加工法などを適用することなども可能であ
る。ただし、このようなCMP研磨加工法のみには限定
されないことは言うまでもない。
Second, a material film for the color filter 74 is formed on the surface of the protective film 5 and the surface is polished.
A method of forming a flat color filter 74 having almost no irregularities on the surface is possible. As a method of polishing the surface of the material film of the color filter 74, for example, a so-called CMP polishing method generally used in an LSI or the like can be applied. However, it is needless to say that the present invention is not limited only to such a CMP polishing method.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし4
のいずれかに記載の固体撮像装置または請求項5ないし
12のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法によれ
ば、保護膜や遮光膜や層間絶縁膜などの表面上に、それ
らの凹凸に沿って褶曲するようにカラーフィルタを形成
するか、あるいはそれらの凹凸よりも表面が平坦なもの
となるようにカラーフィルタを形成するようにしたの
で、従来の固体撮像装置およびその製造方法で採用され
ていた平坦化膜およびOPV膜ならびにそれらを形成す
るための工程を全く省略することが可能となり、構造お
よび製造工程の簡易化、低コスト化、製造に要する時間
の短縮化、スループットや製造歩留りのさらなる向上を
達成することができるという効果を奏する。
As described above, claims 1 to 4
According to the method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 5 to 12, or the method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 5 to 12, the surface of a protective film, a light-shielding film, an interlayer insulating film, or the like has irregularities. A color filter is formed so as to fold along the surface, or a color filter is formed so that the surface becomes flatter than the unevenness. Therefore, the color filter is employed in a conventional solid-state imaging device and its manufacturing method. It is possible to completely omit the flattening film and the OPV film, and the steps for forming them, thereby simplifying the structure and the manufacturing process, reducing the cost, shortening the time required for the manufacturing, reducing the throughput and the manufacturing yield. There is an effect that further improvement can be achieved.

【0052】また、平坦化膜およびOPV膜を省略する
ようにしたのであるから、それらの欠陥や不良の発生に
起因した、固体撮像装置全体としての歩留りの低下や材
料コストの無駄等を、完全に解消することができるとい
う効果を奏する。
Further, since the flattening film and the OPV film are omitted, it is possible to completely reduce the yield of the solid-state imaging device as a whole and waste material costs due to the occurrence of such defects and defects. This has the effect of being able to be eliminated.

【0053】また、被写体から光電素子へと到達するま
での途中の平坦化膜およびOPV膜での光の減衰を完全
に解消して、光電素子に到達する光量または光強度のさ
らな向上を達成することができるという効果を奏する。
Further, the attenuation of light in the flattening film and the OPV film on the way from the subject to the photoelectric element is completely eliminated, and the light quantity or light intensity reaching the photoelectric element is further improved. It has the effect that it can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装置
の概要構成を表した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る固体撮像装置
の概要構成を表した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態に係る固体撮像装置
の概要構成を表した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態に係る固体撮像装置
の概要構成を表した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装置
の平面的な概要構成を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a planar schematic configuration of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】カラーフィルタを半導体基板上に直接に形成し
た従来の固体撮像装置の概要構成の一例を示した断面図
である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device in which a color filter is formed directly on a semiconductor substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板、2…電極、3…層間絶縁膜、4…遮光
膜、5…保護膜、71,72,73,74…カラーフィ
ルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Electrode, 3 ... Interlayer insulating film, 4 ... Light shielding film, 5 ... Protective film, 71, 72, 73, 74 ... Color filter

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板と、 前記光電素子に接続するように前記半導体基板の表面上
に形成された電極と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように形成
された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を設けて形成された遮光膜
と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面を覆うように形成された保護膜
と、 前記保護膜の表面上に、その保護膜の凹凸に沿って褶曲
するように形成されたカラーフィルタとを備えたことを
特徴とする固体撮像装置。
1. A semiconductor substrate formed for each image pickup pixel, wherein a photoelectric element for accumulating a charge corresponding to a received light amount in a readable manner is formed on a surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the photoelectric element. An electrode, an interlayer insulating film formed so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode, and an opening not optically covering the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed; a protective film formed to cover a surface of the light-shielding film and a surface of an interlayer insulating film exposed from an opening of the light-shielding film; and a protective film formed on the surface of the protective film. And a color filter formed so as to bend along the irregularities of the solid-state imaging device.
【請求項2】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板と、 前記光電素子に接続するように前記半導体基板の表面上
に形成された電極と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように形成
された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を設けて形成された遮光膜
と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面を覆うように形成された保護膜
と、 前記保護膜の表面上に形成されており、前記保護膜の表
面の凹凸よりも表面が平坦化されたカラーフィルタとを
備えたことを特徴とする固体撮像装置。
2. A semiconductor substrate in which a photoelectric element for accumulating a charge corresponding to an amount of received light in a readable manner is formed for each imaging pixel, and formed on a surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the photoelectric element. An electrode, an interlayer insulating film formed so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode, and an opening not optically covering the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed, a protective film formed so as to cover the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, and formed on the surface of the protective film. A solid-state imaging device, comprising: a color filter whose surface is flattened than unevenness of the surface of the protective film.
【請求項3】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板と、 前記光電素子に接続するように前記半導体基板の表面上
に形成された電極と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように形成
された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を設けて形成された遮光膜
と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面上に、その凹凸に沿って褶曲する
ように形成されたカラーフィルタとを備えたことを特徴
とする固体撮像装置。
3. A semiconductor substrate formed for each image pickup pixel and having a photoelectric element for accumulating a charge corresponding to an amount of received light in a readable manner, and formed on a surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the photoelectric element. An electrode, an interlayer insulating film formed so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode, and an opening not optically covering the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed; and a color filter formed on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film so as to be folded along the irregularities. A solid-state imaging device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板と、 前記光電素子に接続するように前記半導体基板の表面上
に形成された電極と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように形成
された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を設けて形成された遮光膜
と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面上に形成されており、前記遮光膜
およびその遮光膜の開口から露出している層間絶縁膜の
凹凸よりも表面が平坦化されたカラーフィルタとを備え
たことを特徴とする固体撮像装置。
4. A semiconductor substrate formed for each image pickup pixel with a photoelectric element for accumulating a charge corresponding to an amount of received light in a readable manner, and formed on a surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the photoelectric element. An electrode, an interlayer insulating film formed so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode, and an opening not optically covering the imaging pixel at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. A light-shielding film formed, and an interlayer formed on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, and exposed on the surface of the light-shielding film and the opening of the light-shielding film. A solid-state imaging device, comprising: a color filter whose surface is flattened rather than unevenness of an insulating film.
【請求項5】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板上に、前記光電素子に接続するように電極を形成する
工程と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように層間
絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を有する遮光膜を形成する
工程と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面を覆うように保護膜を形成する工
程と、 前記保護膜の表面上に直接に、その保護膜の凹凸に沿っ
て褶曲するようにカラーフィルタを形成する工程とを含
むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
5. A step of forming an electrode on a semiconductor substrate on which a photoelectric element that accumulates a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner for each imaging pixel so as to be connected to the photoelectric element; Forming an interlayer insulating film so as to cover the surface of the substrate and the electrode; forming a light-shielding film having an opening that does not optically cover the imaging pixels at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film; Forming a protective film so as to cover the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film; and forming the protective film directly on the surface of the protective film. Forming a color filter so as to bend along irregularities.
【請求項6】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板の表面上に、前記光電素子に接続するように電極を形
成する工程と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように層間
絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を有する遮光膜を形成する
工程と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面を覆うように保護膜を形成する工
程と、 前記保護膜の表面上に直接に、前記保護膜の表面の凹凸
よりも表面が平坦なカラーフィルタを形成する工程とを
含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
6. A step of forming an electrode on a surface of a semiconductor substrate formed for each image pickup pixel so as to be connected to the photoelectric element, the photoelectric element accumulating the charge according to the amount of received light in a readable manner; Forming an interlayer insulating film so as to cover the surfaces of the semiconductor substrate and the electrode; anda light shielding film having an opening that does not optically cover the imaging pixels at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. Forming a protective film so as to cover the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film; and forming the protective film directly on the surface of the protective film. Forming a color filter whose surface is flatter than the unevenness of the surface of the film.
【請求項7】 前記カラーフィルタを形成する工程が、
前記保護膜の表面上に、前記保護膜の表面の凹凸よりも
表面が平坦となるような粘性を有する材料膜を塗布成膜
し、その材料膜をパターニングして前記カラーフィルタ
を形成するものであることを特徴とする請求項6記載の
固体撮像装置の製造方法。
7. The step of forming the color filter,
On the surface of the protective film, a material film having a viscosity such that the surface becomes flatter than the unevenness of the surface of the protective film is applied and formed, and the material film is patterned to form the color filter. 7. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記カラーフィルタを形成する工程が、
前記保護膜の表面上にカラーフィルタの材料膜を成膜
し、その表面を研磨加工して、前記保護膜の表面の凹凸
よりも表面が平坦なカラーフィルタを形成するものであ
ることを特徴とする請求項6記載の固体撮像装置の製造
方法。
8. The step of forming the color filter,
A color filter material film is formed on the surface of the protective film, and the surface is polished to form a color filter having a surface that is flatter than the unevenness of the surface of the protective film. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6.
【請求項9】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に蓄
積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体基
板の表面上に、前記光電素子に接続するように電極を形
成する工程と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように層間
絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を有する遮光膜を形成する
工程と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面上に、その凹凸に沿って褶曲する
ようにカラーフィルタを形成する工程とを含むことを特
徴とする固体撮像装置の製造方法。
9. A step of forming an electrode on a surface of a semiconductor substrate formed for each imaging pixel so as to be connected to the photoelectric element, the photoelectric element storing a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner; Forming an interlayer insulating film so as to cover the surfaces of the semiconductor substrate and the electrode; anda light shielding film having an opening that does not optically cover the imaging pixels at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. Forming a color filter on the surface of the light-shielding film and on the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film so as to fold along the irregularities. Manufacturing method of a solid-state imaging device.
【請求項10】 受光量に応じた電荷を読み出し可能に
蓄積する光電素子が各撮像画素ごとに形成された半導体
基板の表面上に、前記光電素子に接続するように電極を
形成する工程と、 前記半導体基板および前記電極の表面を覆うように層間
絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜の表面上の所定位置に、前記撮像画素の
上は光学的に被覆しない開口を有する遮光膜を形成する
工程と、 前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出して
いる層間絶縁膜の表面上に、前記遮光膜およびその遮光
膜の開口から露出している層間絶縁膜の凹凸よりも表面
が平坦なカラーフィルタを形成する工程とを含むことを
特徴とする固体撮像装置の製造方法。
10. A step of forming an electrode on a surface of a semiconductor substrate formed for each imaging pixel so as to be connected to the photoelectric element, the photoelectric element accumulating a charge corresponding to the amount of received light in a readable manner; Forming an interlayer insulating film so as to cover the surfaces of the semiconductor substrate and the electrode; anda light shielding film having an opening that does not optically cover the imaging pixels at a predetermined position on the surface of the interlayer insulating film. Forming, on the surface of the light-shielding film and on the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film, the unevenness of the light-shielding film and the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film. Forming a color filter having a flat surface.
【請求項11】 前記カラーフィルタを形成する工程
が、前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出
している層間絶縁膜の表面上に、それらの表面の凹凸よ
りも表面が平坦となるような粘性を有する材料膜を塗布
成膜し、その材料膜をパターニングして前記カラーフィ
ルタを形成するものであることを特徴とする請求項10
記載の固体撮像装置の製造方法。
11. The step of forming the color filter comprises the steps of: forming a flatter surface on the surface of the light-shielding film and the surface of the interlayer insulating film exposed from the opening of the light-shielding film than unevenness of the surface. 11. The color filter according to claim 10, wherein a material film having such a viscosity is applied and formed, and the material film is patterned to form the color filter.
A manufacturing method of the solid-state imaging device according to the above.
【請求項12】 前記カラーフィルタを形成する工程
が、前記遮光膜の表面およびその遮光膜の開口から露出
している層間絶縁膜の表面上に、カラーフィルタの材料
膜を成膜し、その表面を研磨加工して、前記保護膜の表
面の凹凸よりも表面が平坦なカラーフィルタを形成する
ものであることを特徴とする請求項10記載の固体撮像
装置の製造方法。
12. The step of forming the color filter includes forming a color filter material film on a surface of the light shielding film and a surface of an interlayer insulating film exposed from an opening of the light shielding film. 11. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 10, wherein a color filter whose surface is flatter than unevenness of the surface of the protective film is formed by polishing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1482371A1 (en) * 2003-05-28 2004-12-01 ASML Netherlands B.V. Method of calibrating a lithographic apparatus
JP2004356632A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Asml Netherlands Bv Lithographic equipment, calibration method and device manufacturing method

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