JP2009218382A - 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板11に入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部13を有する画素部12と、前記半導体基板11上に形成された第1絶縁膜21上で、前記光電変換部13間上方および前記画素部12周辺上方に形成された金属配線22と、前記金属配線22を被覆して前記第1絶縁膜21上に形成された第2絶縁膜23と、前記第2絶縁膜23上に形成されていて前記画素部12上方に画素開口部32を有する第1遮光膜33と、前記画素開口部32内の前記光電変換部13間上方に形成されていて前記第1遮光膜33よりも薄い第2遮光膜34を有する。
【選択図】図1
Description
このような構造の固体撮像装置の光電変換領域に対して斜め入射光が入射した場合、上記遮光膜の端面および表面で反射し、本来受光すべき光電変換部とは異なる素子に入射する。この入射光は、本来入射されるべき光電変換とは異なる光電変換部内において、光電変換され偽信号電荷となる。
また、上記問題点を解決するために、上記金属遮光膜の代わりに、黒色染色層(例えば、特許文献1参照。)、黒色絶縁樹脂(例えば、特許文献2参照。)や顔料やカーボンブラック等を含有させた黒色系のカラーレジスト(例えば、特許文献3参照。)を遮光膜に使用しているものがある。
例えば、1層の黒色絶縁樹脂からなる遮光膜を、複数の光電変換部を有する画素領域の周辺部とともに光電変換部間にも形成した場合、上記画素領域の周辺部と同様に、光電変換部間にも高さが1μm程度の高い遮光膜が形成されることになる。
このため、光電変換部間に形成された遮光膜によって、光電変換部に入射されようとする斜め入射光の一部を遮ることになり、固体撮像装置の感度を低下させる要因の一つになっている。
半導体基板に入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部と、
前記半導体基板上に形成された第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に形成された金属配線と、
前記金属配線を被覆して前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成されていて前記画素部上方に画素開口部を有する第1遮光膜と、
前記画素部上方の前記金属配線上方に形成されていて前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を有する
また、画素開口部内の光電変換部間上方に第2遮光膜が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程と、
前記画素開口部内を含む前記第1遮光膜上に前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を残して他の領域に形成された前記第2遮光膜を除去する工程を有する。
また、画素開口部内の光電変換部間上方に第2遮光膜が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第2遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を残して他の領域に形成された前記第2遮光膜を除去する工程と
前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を被覆する前記第2遮光膜よりも厚い第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程を有する。
また、画素開口部内の光電変換部間上方に第2遮光膜が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第2遮光膜を形成する工程と、
前前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2遮光膜は残して前記画素部上方の残りの前記第2遮光膜を除去して画素開口部を形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を被覆する第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程とを有する。
また、画素開口部内の光電変換部間上方に第2遮光膜が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
入射光を集光する集光光学部と、
前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、
光電変換された信号を処理する信号処理部を有し、
前記固体撮像装置は、
半導体基板に入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部と、
前記半導体基板上に形成された第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に形成された金属配線と、
前記金属配線を被覆して前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成されていて前記画素部上方に画素開口部を有する第1遮光膜と、
前記画素部上方の前記金属配線上方に形成されていて前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を有する。
また、画素開口部内の光電変換部間上方に第2遮光膜が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
また、上記光電変換部13の周辺には、本固体撮像装置を駆動するための集積回路(図示せず)が形成されている。光が入射することにより誤動作を生じる集積回路上方には、大パターンの金属配線22(22L)を配置して、誤動作防止を図っている。
この上記遮光膜31は、上記第2絶縁膜23上に形成されていて上記画素部12上方に画素開口部32を有する第1遮光膜33を有する。また、上記画素開口部32内の上記画素部12上方の金属配線22上方に形成されていて上記第1遮光膜33よりも薄い第2遮光膜34を有する。
上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
その第1遮光膜33は、大面積の金属配線22で反射する光量を一定量以下に抑制する膜厚を選択する必要がある。例えば、1.0μm以上の膜厚を必要とする。
黒色系カラーレジストは、通常ネガ型レジストであり、パターニングに使用する露光光に対しても減衰率が高い。このため、図2に示すように、画素部112の光電変換部113(本願発明の光電変換部13と同等)間の上方に、膜厚が1.0μm程度の黒色系カラーレジストで遮光膜131を形成した場合、その遮光膜131の断面形状がアンダーカット形状となる。その遮光膜131のパターンが微細な場合には、パターンの接地面積が小さくなる。このため、パターン剥がれを発生する。
図3に示すように、遮光膜131の最小線幅と膜厚は、比例関係にある。したがって、遮光膜131の膜厚が厚くなるに従い、遮光膜131で形成しえる最小線幅も大きくなる。また、フレアー防止効果は、遮光膜131の膜厚が厚くなるに従い増大する。
したがって、前記図1によって示したように、光電変換部13間のような狭い領域では、画素部12上方の金属配線22上方に形成される第2遮光膜34の線幅を細く形成する。このため、第1遮光膜33のような、例えば1.0μmもの膜厚とすることが困難になっているため、第1遮光膜33より第2遮光膜34を薄くする必要があり、それにともないフレアー光の減衰率は減少する。
ただし、フレアー光の減衰率の減少に関しては、金属配線の面積が小さいため、フレアー光の光量を一定量以下に抑制することは可能である。
また、画素開口部32内の光電変換部33間上方に第2遮光膜34が形成されていることから、フレアー光が抑制される。
このように、本発明の固体撮像装置1によれば、遮光膜31(第2遮光膜34)の剥がれの問題を解決できるとともに、フレアー光を低減することができる。
よって、フレアー光を低減した画質に優れた固体撮像装置を得ることができるという利点がある。
また、上記光電変換部13の周辺には、本固体撮像装置を駆動するための集積回路(図示せず)が形成されている。光が入射することにより誤動作を生じる集積回路上方には、大パターンの金属配線22(22L)を配置して、誤動作防止を図っている。
また、画素部12上方法以外の領域も平坦化するために、カラーレジストを残存させている。実際には異なるカラーレジスト間に凹凸が生じるため、その段差を平坦化するために、透明樹脂からなる上記第3絶縁膜25が形成されている。
この上記遮光膜31は、上記第2絶縁膜23上に形成されていて上記画素部12上方に画素開口部32を形成した第1遮光膜33を有する。また、上記画素開口部32内の上記画素部12上方の金属配線22上方に形成されていて上記第1遮光膜33よりも薄い第2遮光膜34を有する。
なお、上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
また、上記光電変換部13の周辺には、本固体撮像装置を駆動するための集積回路(図示せず)が形成されている。光が入射することにより誤動作を生じる集積回路上方には、大パターンの金属配線22(22L)を配置して、誤動作防止を図っている。
この第2絶縁膜23は、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜もしくは酸化シリコン膜で形成されている。より好ましくは、窒化シリコン膜を用いる。窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成することにより、この第2絶縁膜23上に形成される遮光膜31、カラーフィルター層41からの水分が光電変換部13へ浸透するのを阻止することができる。
上記第2絶縁膜23上には、上記金属配線22上方を被覆する遮光膜31が形成されている。
この上記遮光膜31は、上記第2絶縁膜23上に形成されていて上記画素部12上方に画素開口部32を有する第1遮光膜33と、上記画素開口部32内の上記画素部12上方の金属配線22上方に形成されていて上記第1遮光膜33よりも薄い第2遮光膜34を有する。
なお、上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
この第2絶縁膜23は、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜もしくは酸化シリコン膜で形成されている。より好ましくは、窒化シリコン膜を用いる。窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成することにより、この第2絶縁膜23上に形成される遮光膜31からの水分が光電変換部13へ浸透するのを阻止することができる。
まず、上記第2絶縁膜23上に第1遮光膜33を形成する。この第1遮光膜33は、黒色系のフォトレジストで、例えば1.0μmもしくはそれ以上の膜厚に形成される。この材料については、後に詳述する。
黒色系のカラーレジストはネガ型レジストであり、レジスト中で露光が減衰するため、アンダーカットの断面形状となる。このため、例えばパターン寸法幅が例えば1.5μm以下のパターンは下地との接地面積が縮小し、パターン剥がれを発生するため、そのようなパターンはマスクから削除しておくことが望ましい。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
なお、上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
上記第2遮光膜34をパターニングするとき、第1遮光膜33はベーキングにより硬化されているので、第2遮光膜34に対して露光、現像等を行っても、パターン形状は維持される。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
また、第1遮光膜33をそのような1μm以上の膜厚で形成したとしても、画素開口部32内の画素部12上方の金属配線22上方に形成される第2遮光膜34を第1遮光膜33よりも薄く、例えば0.5μmの膜厚に形成することができる。このことから、従来の膜厚の遮光膜、すなわち第1遮光膜33の膜厚と同等な膜厚を有する遮光膜を形成したのでは遮られていた光電変換部13へ入射しようとする斜め入射光の一部が、光電変換部13に入射できるようになる。
これによって、光電変換への入射光量が増大するので、固体撮像装置の感度の向上が図れる。
さらに、第2遮光膜34は、画素部12上方の金属配線22上方に形成されるため、いわゆる微細な線幅(例えば1.5μm以下)になる。しかし、第2遮光膜34の膜厚が第1遮光膜34の膜厚、例えば1.0μmよりも薄い膜厚であり、上記一例では0.5μmの膜厚であるので、たとえ、露光、現像工程で、第2遮光膜34にアンダーカットが入って、その断面形状がいわゆる逆テーパ形状になっても、下地である第2絶縁膜23との接地面積が十分に確保されるため、剥がれの問題が解消される。
また、画素開口部32内の画素部12上方の金属配線22上方に第2遮光膜34が形成されていることから、画素部12上方の金属配線22を遮光することができ、これによって、フレアー光を低減することができる。
このように、本発明の第1製造方法によれば、遮光膜31の剥がれの問題を解決できるとともに、フレアー光を一定量以下に低減することができる。
よって、画質に優れた固体撮像装置を得ることができる。
この第2絶縁膜23は、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜もしくは酸化シリコン膜で形成されている。より好ましくは、窒化シリコン膜を用いる。窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成することにより、この第2絶縁膜23上に形成される遮光膜31からの水分が光電変換部13へ浸透するのを阻止することができる。
まず、上記第2絶縁膜23上に第2遮光膜34を形成する。この第2遮光膜34は、黒色系のフォトレジストで、例えば、後に形成される第1遮光膜33よりも薄く、例えば1.0μm以下の膜厚に形成される。ここでは、上記第2遮光膜34を0.5μmの膜厚に形成する。この材料については、後に詳述する。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
次に、図9(4)に示すように、上記第1遮光膜33を感光、現像、ベーキングを行って、上記画素部12上方に画素開口部32を形成する。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
上記第1遮光膜33をパターニングするとき、第2遮光膜34は、ベーキングにより硬化されているので、第1遮光膜33に対して露光、現像等を行っても、パターン形状は維持される。
また、黒色系のカラーレジストはネガ型レジストであり、レジスト中で露光が減衰するため、アンダーカットの断面形状となる。このため、例えばパターン寸法幅が例えば1.5μm以下のパターンは下地との接地面積が縮小し、パターン剥がれを発生するため、そのようなパターンはマスクから削除しておくことが望ましい。
なお、上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
また、第1遮光膜33をそのような1μm以上の膜厚で形成したとしても、画素開口部32内の画素部12上方の金属配線22上方に形成される第2遮光膜34を第1遮光膜33よりも薄く、例えば0.5μmの膜厚に形成することができる。このことから、従来の膜厚の遮光膜、すなわち第1遮光膜33の膜厚と同等な膜厚を有する遮光膜を形成したのでは遮られていた光電変換部13へ入射しようとする斜め入射光の一部が、光電変換部13に入射できるようになる。
これによって、光電変換への入射光量が増大するので、固体撮像装置の感度の向上が図れる。
さらに、第2遮光膜34は、画素部12上方の金属配線22上方に形成されるため、いわゆる微細な線幅(例えば1.5μm以下)になる。しかし、第2遮光膜34の膜厚が第1遮光膜34の膜厚、例えば1.0μmよりも薄い膜厚であり、上記一例では0.5μmの膜厚である。このため、たとえ、露光、現像工程で、第2遮光膜34にアンダーカットが入って、その断面形状がいわゆる逆テーパ形状になっても、下地である第2絶縁膜23との接地面積が十分に確保されるため、剥がれの問題が解消される。
また、画素開口部32内の画素部12上方の金属配線22上方に第2遮光膜34が形成されていることから、この金属配線22を遮光することができ、これによって、フレアー光を低減することができる。
このように、本発明の第1製造方法によれば、遮光膜31の剥がれの問題を解決できるとともに、フレアー光を一定量以下に低減することができる。
よって、画質に優れた固体撮像装置を得ることができる。
この第2絶縁膜23は、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜もしくは酸化シリコン膜で形成されている。より好ましくは、窒化シリコン膜を用いる。窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成することにより、この第2絶縁膜23上に形成される遮光膜31からの水分が光電変換部13へ浸透するのを阻止することができる。
まず、上記第2絶縁膜23上に第2遮光膜34を形成する。この第2遮光膜34は、黒色系のフォトレジストで、例えば1.0μm以下の膜厚に形成される。ここでは、上記第2遮光膜34を0.5μmの膜厚に形成する。この材料については、後に詳述する。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
この第1遮光膜33は、黒色系のフォトレジストで、例えば1.0μmもしくはそれ以上の膜厚に形成される。この材料については、後に詳述する。
上記黒色系カラーレジストのリソグラフィ条件の一例としては、露光光源波長にG線(436nm)またはI線(365nm)を用い、露光時間を例えば1000ms〜3000msに設定する。この露光条件は一例であって、黒色系カラーレジストの種類に応じて、適宜変更される。
上記第1遮光膜33をパターニングするとき、第2遮光膜34は、ベーキングにより硬化されているので、第1遮光膜33に対して露光、現像等を行っても、パターン形状は維持される。
なお、上記画素開口部32は、上記画素部12上で上記第1遮光膜33と第2遮光膜34で形成される遮光膜31の側壁部で側周を囲まれる空間をいう。
この黒色系カラーレジストを黒色としている色素は、たとえば青色と赤色の複数の顔料を混合したものがある。または、広い波長(例えば、可視光の波長)帯域で低透過率である黒色の顔料がある。
そして、例えば波長が400nmから700nmの範囲もしくは可視光の波長帯域の光に対して、平均透過率が例えば5%以上40%以下になるように、レジストと顔料との混合比を調整したものを用いる。この平均透過率が5%よりも少ないと、フォトレジストとしての感光性が十分に得られないため、パターニングが困難になる。また、平均透過率が40%を超えると、遮光性が不十分となり、遮光膜としての機能に問題が生じる。よって、平均透過率が5%以上40%以下とした。
またレジストにはネガ型レジストを用い、一例として、アクリル系ネガレジスト、ポリイミド系ネガ型レジストなどが用いられる。
また、第1遮光膜33と第2遮光膜34を合わせた遮光膜31をそのような1μm以上の膜厚で形成したとしても、画素開口部32内の画素部12上方の金属配線22上方に形成される第2遮光膜34を遮光膜31よりも薄く、例えば0.5μmの膜厚に形成することができる。このことから、従来の膜厚の遮光膜、すなわち遮光膜31の膜厚と同等な膜厚を有する遮光膜を形成したのでは遮られていた光電変換部13へ入射しようとする斜め入射光の一部が、光電変換部13に入射できるようになる。
これによって、光電変換への入射光量が増大するので、固体撮像装置の感度の向上が図れる。
さらに、第2遮光膜34は、画素部12上方の金属配線22上方に形成されるため、いわゆる微細な線幅(例えば1.5μm以下)になる。しかし、第2遮光膜34の膜厚が遮光膜31の膜厚が、例えば1.0μmよりも薄い膜厚であるので、たとえ、露光、現像工程で、第2遮光膜34にアンダーカットが入って、下地である第2絶縁膜23との接地面積が十分に確保されるため、剥がれの問題が解消される。
また、画素開口部32内の光電変換部13間上方に第2遮光膜34が形成されていることから、画素部11上方に形成される金属配線22を遮光することができ、これによって、フレアー光を低減することができる。
このように、本発明の第3製造方法によれば、第2遮光膜34の剥がれの問題を解決できるとともに、フレアー光を一定量以下に低減することができる。
よって、画質に優れた固体撮像装置を得ることができる。
また、画素部12上方に形成されている金属配線22を遮光する場合、光電変換部13の開口面積を確保するため、遮光膜の線幅を1μm以下にすることが必要となる。また、黒色系カラーレジストが一般にネガ型の感光樹脂を使用しているため、現像後のパターン断面形状にアンダーカットを生じる。すなわち、逆テーパ形状の断面形状になる。
そのため、線幅1μm以下のパターンでは、下地との接地面積が縮小するため、パターン剥がれが発生することが問題となる。この問題を回避するため、パターン幅を1μm以上とすると、光電変換部13上の開口面積が縮小されるため、斜め入射光の一部が遮られ、感度低下となる。
これらの問題点を解決するため、上記各実施例においては、画素部12上方の金属配線22上方に、画素部12上方の周辺に形成される遮光膜31よりも膜厚の薄い第2遮光膜34を形成している。第2遮光膜34は、1.0μmよりも薄い膜厚であるが、剥がれて遮光膜が全く形成されないよりは、はるかに、光電変換部13間上方に配置された金属配線22を遮光することができる。よって、光電変換部13に入射する斜め入射光をより多く取り入れることができるとともに、上記金属配線22によるフレアーの発生を低減できる。
Claims (13)
- 半導体基板に入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部と、
前記半導体基板上に形成された第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に形成された金属配線と、
前記金属配線を被覆して前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成されていて前記画素部上方に画素開口部を有する第1遮光膜と、
前記画素部上方の前記金属配線上方に形成されていて前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を有する
固体撮像装置。 - 前記第1遮光膜および前記第2遮光膜は、遮光性を有する絶縁性樹脂で形成されている
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記遮光性を有する絶縁性樹脂は、黒色の感光性絶縁性樹脂で形成されている
請求項2記載の固体撮像装置。 - 半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程と、
前記画素開口部内を含む前記第1遮光膜上に前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を残して他の領域に形成された前記第2遮光膜を除去する工程を有する
固体撮像装置の製造方法。 - 前記第1遮光膜および前記第2遮光膜は、遮光性を有する絶縁性樹脂で形成される
請求項4記載の固体撮像装置の製造方法。 - 遮光性を有する絶縁性樹脂は、黒色の感光性絶縁性樹脂で形成される
請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。 - 半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第2遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を残して他の領域に形成された前記第2遮光膜を除去する工程と、
前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を被覆する前記第2遮光膜よりも厚い第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程を有する
固体撮像装置の製造方法。 - 前記第1遮光膜および前記第2遮光膜は、遮光性を有する絶縁性樹脂で形成される
請求項7記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記遮光性を有する絶縁性樹脂は、黒色の感光性絶縁性樹脂で形成される
請求項8記載の固体撮像装置の製造方法。 - 半導体基板に形成された入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部を被覆する第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に金属配線を形成する工程と、
前記金属配線を被覆する第2絶縁膜を介して第2遮光膜を形成する工程と、
前前記画素部上方の前記金属配線上方の前記第2遮光膜は残して前記画素部上方の残りの前記第2遮光膜を除去して画素開口部を形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に前記第2遮光膜を被覆する第1遮光膜を形成する工程と、
前記画素部上方の前記第1遮光膜に画素開口部を形成する工程を有する
固体撮像装置の製造方法。 - 前記第1遮光膜および前記第2遮光膜は、遮光性を有する絶縁性樹脂で形成される
請求項10記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記遮光性を有する絶縁性樹脂は、黒色の感光性絶縁性樹脂で形成される
請求項11記載の固体撮像装置の製造方法。 - 入射光を集光する集光光学部と、
前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、
光電変換された信号を処理する信号処理部を有し、
前記固体撮像装置は、
半導体基板に入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部を有する画素部と、
前記半導体基板上に形成された第1絶縁膜上で、前記光電変換部間上方および前記画素部周辺上方に形成された金属配線と、
前記金属配線を被覆して前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成されていて前記画素部上方に画素開口部を有する第1遮光膜と、
前記画素部上方の前記金属配線上方に形成されていて前記第1遮光膜よりも薄い第2遮光膜を有する
撮像装置。
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