JP2011211123A - 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ストライプパターンのカラーフィルタを含むカラーフィルタ層の膜厚ムラを容易に抑制することが可能な固体撮像素子の製造方法を提供する。
【解決手段】カラーフィルタ層を有する固体撮像素子の製造方法であって、カラーフィルタ層を形成する工程が、半導体ウエハWに複数個形成される固体撮像素子1のチップ2の各々の全面にG色のストライプパターンのカラーフィルタ20を形成する第一の工程と、第一の工程の後に、各チップC1の当該各チップC1に形成されているGカラーフィルタ20を除く面に当該カラーフィルタとは別色のパターンのカラーフィルタ(Bカラーフィルタ、Rカラーフィルタ)を形成する第二の工程とを含む。
【選択図】図2
【解決手段】カラーフィルタ層を有する固体撮像素子の製造方法であって、カラーフィルタ層を形成する工程が、半導体ウエハWに複数個形成される固体撮像素子1のチップ2の各々の全面にG色のストライプパターンのカラーフィルタ20を形成する第一の工程と、第一の工程の後に、各チップC1の当該各チップC1に形成されているGカラーフィルタ20を除く面に当該カラーフィルタとは別色のパターンのカラーフィルタ(Bカラーフィルタ、Rカラーフィルタ)を形成する第二の工程とを含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、及び撮像装置に関する。
ダイナミックレンジを拡大することのできる固体撮像素子が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の固体撮像素子は、正方格子状に配列された主画素と、主画素と同一配列で配列された副画素であって、各画素の配列ピッチの1/2だけ主画素の位置から水平及び垂直方向にずらして配列された副画素とを備えている。そして、この固体撮像素子では、主画素の露光時間と副画素の露光時間を異ならせる駆動を行うことで、主画素と副画素の感度を変え、主画素から得られる信号と副画素から得られる信号を合成することにより、ダイナミックレンジを拡大している。
特許文献1に開示された固体撮像素子は、主画素の上方に設けられたカラーフィルタと、副画素の上方に設けられたカラーフィルタとがいずれもベイヤー配列となっているため、そのフィルタ配列は図10に示したようになる。
図10は、従来の固体撮像素子のカラーフィルタ配列を示した図である。図10において、“R1”,“R2”は、赤色(R)の光を透過するRカラーフィルタを示し、“G1”,“G2”は、緑色(G)の光を透過するGカラーフィルタを示し、“B1”,“B2”は、青色(B)の光を透過するBカラーフィルタを示している。各カラーフィルタの添え字“1”、“2”は、それぞれ主画素上方に設けられたフィルタ、副画素上方に設けられたフィルタを示している。
図10に示すように、特許文献1に開示された固体撮像素子では、斜め右上の方向に見たとき、Gカラーフィルタだけを並べた列と、Rカラーフィルタ及びBカラーフィルタを2個ずつ交互に並べた列とを、該方向に直交する方向に交互に配置したカラーフィルタ配列となっている。このように、1つのカラーフィルタ(図10の例ではGカラーフィルタ)がストライプパターンで配置され、残りのカラーフィルタ(図10の例ではRカラーフィルタ及びBカラーフィルタ)がストライプパターンの間に島状に配置されたカラーフィルタ配列のことを以下では斜めストライプ配列という。
斜めストライプ配列のカラーフィルタの製造方法としては、ストライプパターンのカラーフィルタを最初に形成し、その後に、ストライプパターンで配置されたカラーフィルタの間に島状のカラーフィルタを形成する方法が考えられる。しかし、このような方法で斜めストライプ配列のカラーフィルタを形成すると、カラーフィルタの厚みにムラが生じてしまう。このムラが発生する原理を以下に説明する。
図11は、固体撮像素子が作りこまれた半導体ウエハの平面模式図である。半導体ウエハWには、固体撮像素子が作りこまれるチップC1が複数個敷き詰められている。
図12、13、14は、図11に示した領域K内にある4つのチップC1の製造工程を説明するための図である。まず、半導体ウエハWの各チップC1に、固体撮像素子のカラーフィルタより下の構成要素(半導体基板内のフォトダイオード等の素子、半導体基板上方に設ける電極、配線、遮光膜、絶縁膜、及び層内レンズ等の素子、周辺回路)を形成する。なお、図12に示すように、チップC1同士の間にはダイシングラインDLを確保しておく。このダイシングラインDLは、後のダイシング工程で切断される領域であり、切断後は残らない領域である。
次に、図13に示すように、半導体ウエハWの上に透明樹脂等からなる平坦化層C2を形成する。この平坦化層C2は、半導体ウエハW全面で凹凸のない平坦な層である。次に、この平坦化層C2の上に、斜めストライプ配列のカラーフィルタを形成する。
まず、図10に示したカラーフィルタのうち、1色目のカラーフィルタ(Gカラーフィルタ)の材料を半導体ウエハW全面にスピンコートによって回転塗布して、Gカラーフィルタ材料層を形成する。具体的には、Gカラーフィルタの材料を半導体ウエハWの中心点Pに滴下し、半導体ウエハWを高速でスピンさせる。これにより、Gカラーフィルタの材料が平坦化層C2上に薄く広がり、平坦化層C2上に平坦なGカラーフィルタ材料層が形成される。
次に、フォトリソグラフィ及びエッチングによってGカラーフィルタ材料層をパターニングして、各チップC1のフォトダイオードが形成された受光領域C3に、図10に示したような斜めストライプ状のGカラーフィルタC4を形成する(図14)。
次に、2色目のカラーフィルタ(例えばRカラーフィルタ)の材料を半導体ウエハW全面にスピンコートによって回転塗布し、Rカラーフィルタ材料層を形成する。このとき、平坦化層C2上には、カラーフィルタの材料が流れる通路として、受光領域C3同士で挟まれた領域(ダイシングラインDLを含む領域)により形成された第一の通路と、各受光領域C3内にあるGカラーフィルタC4同士の間の領域により形成された第二の通路とが存在する。
Rカラーフィルタ材料のスピンコート時には、半導体ウエハW上でカラーフィルタ材料が広がっていくが、このカラーフィルタ材料は第一の通路だけでなく第二の通路も通過する。例えば、図14の右下のチップC1の受光領域C3に形成されたGカラーフィルタC4同士の間の通路には、右下側からカラーフィルタ材料が流入して、左上側へと抜けていく。このとき、左上側に抜けたカラーフィルタ材料は、そのまま左上にいかずに、図14中の矢印で示したように、第一の通路でその流れが上方向に変化する。この結果、半導体ウエハW上でカラーフィルタ材料の流れにムラが生じ、カラーフィルタの膜厚ムラが発生する。
このような膜厚ムラが発生したチップは感度不良となるため、この対策として、2色目のカラーフィルタ材料塗布時の半導体ウエハWのスピン速度を下げる方法が考えられる。しかし、スピン速度を下げると、カラーフィルタの膜厚が全体的に厚くなり、所望の膜厚を得ることが難しい。また、全ての色のカラーフィルタを形成した後に、CMPによってカラーフィルタを平坦化する方法も考えられるが、これでは工程、設備投資が増えてしまう。
なお、このような膜厚ムラは、図10に示した配列のカラーフィルタに限らず、例えば、縦ストライプ配列、横ストライプ配列のカラーフィルタにおいても同様に発生しうる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ストライプパターンのカラーフィルタを含む複数色のカラーフィルタの膜厚ムラを容易に抑制することが可能な固体撮像素子の製造方法、膜厚ムラのない複数色のカラーフィルタを有する安価な固体撮像素子、及びそれを備える撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の固体撮像素子の製造方法は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子の製造方法であって、前記複数色のカラーフィルタを形成する工程が、前記固体撮像素子が複数形成されるウエハ全面のうち、少なくとも全ての前記固体撮像素子のチップ全面に、同色のストライプパターンのカラーフィルタを最初に形成する第1のストライプパターン形成工程と、前記第1のストライプパターン形成工程に続いて、前記チップのカラーフィルタ形成済の領域を除く面に、スピンコート工程を含んでカラーフィルタを形成する後続カラーフィルタ形成工程とを備えるものである。
本発明の固体撮像素子は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、前記複数色のカラーフィルタが、ストライプパターンのカラーフィルタを1つ含み、前記ストライプパターンのカラーフィルタが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されているものである。
本発明の固体撮像素子は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、前記複数色のカラーフィルタがストライプパターンのカラーフィルタを2つ以上含み、前記ストライプパターンのカラーフィルタのうちの少なくとも1つが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されているものである。
本発明の撮像装置は、前記固体撮像素子を備えるものである。
本発明によれば、ストライプパターンのカラーフィルタを含む複数色のカラーフィルタの膜厚ムラを容易に抑制することが可能な固体撮像素子の製造方法、膜厚ムラのない複数色のカラーフィルタを有する安価な固体撮像素子、及びそれを備える撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を示す図である。この固体撮像素子1は、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の撮像装置、電子内視鏡及びカメラ付携帯電話機等に搭載される撮像モジュール、等に搭載して用いられる。
シリコン等の半導体基板をダイシングして得られた水平方向Xに長手の矩形のチップ2には、素子形成領域50eと、それ以外のパッド等形成領域50fとが形成されている。素子形成領域50eには、受光部5と、水平電荷転送路6と、出力部7とが形成されている。
受光部5には、フォトダイオード等の光電変換素子を水平方向Xに複数並べた光電変換素子行が、水平方向Xに直交する垂直方向Yに複数配列されている。奇数行目の光電変換素子行は、偶数行目の光電変換素子行に対し、各光電変換素子行の水平方向Xの光電変換素子配列ピッチの略1/2だけ水平方向Xにずれた配置となっている。
受光部5の各光電変換素子で発生した電荷は、受光部5内の図示しない垂直電荷転送路に読み出され、ここで垂直方向Yに転送される。垂直電荷転送路を転送されてきた電荷は、水平電荷転送路6によって水平方向Xに転送される。水平電荷転送路6の終端にはフローティングディフュージョアンプ(FDA)等の、電荷をその電荷量に応じた電圧信号に変換して出力する出力部7が設けられ、水平方向Xに転送されてきた電荷がこの出力部7で電圧信号に変換されて外部に出力される。
パッド等形成領域50fには、素子形成領域50eに形成された配線等と接続されるボンディングパッド3a等が形成されている。
固体撮像素子1のチップ2全面のうちボンディングパッド3aを除く部分の上方には、図10に示した斜めストライプ配列のうちの1色のカラーフィルタが設けられている。この1色のカラーフィルタは、受光部2の各光電変換素子の上方に少なくとも形成してあればよいが、この固体撮像素子1ではカラーフィルタの膜厚ムラを抑制するために、チップ2全面に当該1色のカラーフィルタを形成している。
次に、このような構成の固体撮像素子1の製造方法を説明するが、基本的な製造工程は従来と同じである。即ち、受光部5と、受光部5の素子とボンディングパッド3aとを接続する配線とを形成した後、平坦化層を形成し、この上に3色のカラーフィルタを形成する。3色のカラーフィルタは、第1色目のカラーフィルタであるGカラーフィルタを最初に形成し、続いて第2色目のカラーフィルタ、第3色目のカラーフィルタを順番に形成する。この製造方法で特徴的なのは、第1色目のカラーフィルタを受光部5全面ではなく、チップ2全面に形成する点である。以下、この製造方法を詳しく説明する。なお、この固体撮像素子1が作りこまれる半導体ウエハは、図11に示した半導体ウエハWを例にして説明する。
図2は、図1に示す固体撮像素子の第1色目のカラーフィルタの製造工程を説明する図であり、半導体ウエハWに作りこまれた隣接する4つの固体撮像素子チップの平面模式図である。第1色目のカラーフィルタを形成するまでの工程は、図12及び図13で説明したものと同じである。
すなわち、まず、ダイシング後にチップ2として残る半導体ウエハWの領域(この領域が最終的に固体撮像素子1のチップ2となるため、以下ではこの領域をチップという)C1の素子形成領域50e内に、受光部5のカラーフィルタよりも下方の素子、水平電荷転送路6、及び出力部7等を形成し、パッド等形成領域50f内に各種配線及びボンディングパッド3a等を形成する。また、チップC1間には、ダイシングラインDLを確保しておく。
なお、受光部5の各光電変換素子は、Gカラーフィルタが上方に配置されるG光電変換素子がウエハ全面に渡ってストライプ状に並ぶように、各チップC1においてその位置が設定される。
次に、半導体ウエハWの全面に透明樹脂等を成膜し、これをCMP等によって平坦化して、カラーフィルタ下地層としての平坦化層C2を形成する。
次に、半導体ウエハW全面に、第1色目のカラーフィルタであるGカラーフィルタの材料をスピンコート法によって回転塗布して成膜する。
次に、成膜したGカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、各チップC1の全面に、図2に示したように、ストライプパターン(直線状のカラーフィルタ(以下、ラインという)を、その伸びる方向に直交する方向に等間隔で並べたパターン)のGカラーフィルタ20を形成する。
このGカラーフィルタ20のストライプパターンは、図10に示したカラーフィルタ配列を実現するために、チップC1の長手方向及び短手方向に交差する方向に各ラインが伸びるパターンとなっている。なお、「チップC1の全面にストライプパターンを形成する」とは、そのストライプパターンの各ラインのその伸びる方向での端部がチップC1の端部と略一致していることを意味する。
また、このGカラーフィルタ20のストライプパターンは、ウエハW全面に渡って直線状に配置されるように形成する。言い換えると、各チップC1の全面に形成されるストライプパターンの各ラインの延長線上に、他のチップC1の全面に形成されるストライプパターンの1つのラインが存在するように、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを形成する。
更に言い換えると、各チップC1のストライプパターンのラインの位置が、当該各チップC1にダイシングラインDLを挟んで隣にあるチップC1のラインの位置と、当該ラインの伸びる方向(ストライプ方向)において一致する(ライン同士がストライプ方向で一直線上に並ぶ)ように、各チップC1のストライプパターンを形成する。
次に、半導体ウエハW全面に第2色目のカラーフィルタであるBカラーフィルタの材料をスピンコート法によって成膜する。
次に、成膜したBカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、図10に示したBカラーフィルタのパターンを形成する。このとき、Bカラーフィルタのパターンは、各チップC1の当該Bカラーフィルタに対応する光電変換素子の上方にのみ形成する。図10に示したカラーフィルタ配列の場合、第2色目のカラーフィルタはストライプパターンにならない。つまり、第3色目のカラーフィルタの膜厚ムラは発生しないため、第2色目のカラーフィルタを受光部5上方にのみ形成しても問題はない。
次に、半導体ウエハW全面に第3色目のカラーフィルタであるRカラーフィルタの材料をスピンコート法によって成膜する。
次に、成膜したRカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、図10に示したRカラーフィルタのパターンを形成する。このとき、Rカラーフィルタのパターンは、各チップC1の受光部5の当該Rカラーフィルタに対応する光電変換素子上方にのみ形成する。第3色目のカラーフィルタは、その後にカラーフィルタを形成する工程がないため、受光部5上方にのみ形成しても問題はない。
以上の製造工程により、3色のカラーフィルタを完成する。この後は、完成させた3色のカラーフィルタの上にマイクロレンズを形成した後、ボンディングパッド3aを露出させるための開口を形成する。この開口は、パッド等形成領域50eにGカラーフィルタ20を残した状態で形成してもよいし、パッド等形成領域50eにあるGカラーフィルタ20を除去した後に形成してもよい。この工程により、図1に示したチップ2において、パッド3aが形成される領域(パッド3aそのものが形成される領域、又は、パッド3aが形成される領域全体であるパッド等形成領域50f)を除くチップ2全面にGカラーフィルタ20が残る。その後、ダイシングラインDLを切断して、半導体ウエハWを複数のチップ2に分割し、固体撮像素子1の製造を完了する。
以上のような製造方法によれば、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを各チップC1の全面に形成するようにしたため、各チップC1のGカラーフィルタ20のストライプパターン同士の間隔をダイシングラインDLの幅まで狭めることができる。
また、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを、ウエハ全面に渡って直線状に形成したため、各チップC1に形成される各ライン間の通路を、ストライプ方向に見たときに一直線上に並べることができる。
この結果、例えば、図2の右下のチップC1に形成された通路D1に右下側から流入して左上側へと流出する第2色目のカラーフィルタ材料は、微小幅のダイシングラインDLを超えてそのまま左上に流れ、この通路D1にストライプ方向で対向する左上のチップC1の通路D2に流入する。このようなカラーフィルタ材料の流れは、全ての通路について同じになる。このため、本製造方法によれば、半導体ウエハW上でカラーフィルタ材料の流れにムラが生じにくくなり、第2色目のカラーフィルタの膜厚ムラの発生を防止することができる。また、本製造方法によれば、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを変更するだけこのような効果が得られるため、コストの増大を防ぐことができる。
なお、以上の説明では、各チップC1の全面にのみGカラーフィルタ20のストライプパターンを形成するものとしたが、Gカラーフィルタ20のストライプパターンは、ダイシングラインDLに跨って形成してもよい。
具体的には、図3に示すように、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを形成する際、各チップC1間のダイシングラインDLと各チップC1の全面とにストライプパターンを形成する。言い換えると、各チップC1の全面に形成されるラインと、そのラインにストライプ方向で隣接する別のチップC1のラインとがダイシングラインDLを跨いで連続するように、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを形成する。なお、図3に示したGカラーフィルタ20のストライプパターンのうち、ダイシングラインDL上に形成される部分を除去したものが、図2に示した各チップC1に形成されるGカラーフィルタ20のストライプパターンとなる。
このようにすることで、半導体ウエハW上で第2色目のカラーフィルタ材料の流れをより均一化することができ、第2色目のカラーフィルタの膜厚ムラの発生を強く防止することができる。なお、ダイシングラインDLは、固体撮像素子1のチップ2には残らない領域であるため、ここにGカラーフィルタ20のストライプパターンが形成してあっても問題はない。
また、以上の説明では、第2色目のカラーフィルタと第3色目のカラーフィルタを、各チップC1の受光部5の上方にのみ形成するものとしたが、これらは、各チップC1の全面に形成するようにしてもよい。この場合は、受光部5以外の部分に、第2色目のカラーフィルタと第3色目のカラーフィルタのダミーのパターンを形成しておけばよい。チップC1全面に第2色目のカラーフィルタと第3色目のカラーフィルタを形成しておくことで、3色のカラーフィルタをチップC1全面で平坦にすることができるため、後のマイクロレンズ形成工程を行いやすくなる。
また、以上の説明では、第2色目のカラーフィルタをBカラーフィルタとしたが、これをRカラーフィルタとしてもよい。
また、以上の説明では、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを、ウエハW全面に渡って直線状に形成したが、この要件は必須としなくてもよい。例えば、図14に示したように、各チップC1で同じパターンとなるように、Gカラーフィルタ20のストライプパターンを形成してもよい。
この場合は、隣接する2つのチップC1に形成される各ライン間の通路同士が、ストライプ方向に見たときに一直線上にならないことがある。しかし、隣接する2つのチップC1のGカラーフィルタ20のストライプパターン同士の間隔をダイシングラインDLの幅まで狭めることはできる。このため、図14に示した場合よりは第2色目のカラーフィルタ材料の流れのムラの程度を小さくすることができ、膜厚ムラの発生を防止することができる。
また、以上の説明では図10に示した配列のカラーフィルタを前提としたが、これに限らない。例えば図4に示したようなストライプ配列のカラーフィルタであっても、同様に膜厚ムラを防止することができる。
図4は、図1に示す固体撮像素子に搭載される3色のカラーフィルタの配列の別の例を示した図である。図4において“R”を付したブロックがRカラーフィルタ41を示し、“G”を付したブロックがGカラーフィルタ42を示し、“B”を付したブロックがBカラーフィルタ43を示す。図4に示した3色のカラーフィルタは、Rカラーフィルタ41を水平方向Xに並べたR行と、Gカラーフィルタ42を水平方向Xに並べたG行と、Bカラーフィルタ43を水平方向Xに並べたB行とをこの順に垂直方向Yに並べたパターンを、垂直方向Yに複数並べた配列となっている。
次に、このような配列の3色のカラーフィルタを持つ固体撮像素子1の製造方法を説明する。
図5〜7は、図4に示すカラーフィルタを搭載する固体撮像素子1の製造工程を説明する図であり、半導体ウエハWに作りこまれた隣接する4つの固体撮像素子チップの平面模式図である。3色のカラーフィルタを形成するまでの工程は、図12及び図13で説明したものと同じである。
なお、受光部5の各光電変換素子は、Rカラーフィルタが上方に配置されるR光電変換素子がウエハ全面に渡ってストライプ状に並び、Gカラーフィルタが上方に配置されるG光電変換素子がウエハ全面に渡ってストライプ状に並び、Bカラーフィルタが上方に配置されるB光電変換素子がウエハ全面に渡ってストライプ状に並ぶように配置される。
平坦化層C2の形成後、半導体ウエハW全面に、第1色目のカラーフィルタであるRカラーフィルタの材料をスピンコート法によって回転塗布して成膜する。
次に、成膜したRカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、各チップC1の全面に、図5に示したようなストライプパターンのRカラーフィルタ41を形成する。
このRカラーフィルタ41のストライプパターンは、図4に示したカラーフィルタ配列を実現するために、チップC1の長手方向に各ラインが伸びるパターンとなっている。
また、このRカラーフィルタ41のストライプパターンは、ウエハW全面に渡って直線状に配置されるように形成する。言い換えると、各チップC1の全面に形成されるRカラーフィルタ41の各ラインの延長線上に、他のチップC1の全面に形成されるRカラーフィルタ41の1つのラインが存在するように形成する。
更に言い換えると、各チップC1のRカラーフィルタ41のラインの位置が、当該各チップC1にダイシングラインDLを挟んでストライプ方向隣にあるチップC1のRカラーフィルタ41のラインの位置と、ストライプ方向において一致する(ライン同士がストライプ方向に一直線上に並ぶ)ように、Rカラーフィルタ41のストライプパターンを形成する。
次に、半導体ウエハW全面に、第2色目のカラーフィルタであるGカラーフィルタの材料をスピンコート法によって回転塗布して成膜する。
次に、成膜したGカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、各チップC1の全面に、図6に示したようなストライプパターンのGカラーフィルタ42を形成する。
このGカラーフィルタ42のストライプパターンは、図4に示したカラーフィルタ配列を実現するために、チップC1の長手方向に各ラインが伸びるパターンとなっている。
また、このGカラーフィルタ42のストライプパターンは、ウエハW全面に渡って直線状に配置されるように形成する。言い換えると、各チップC1の全面に形成されるGカラーフィルタ42の各ラインの延長線上に、他のチップC1の全面に形成されるGカラーフィルタ42の1つのラインが存在するように形成する。
更に言い換えると、各チップC1のGカラーフィルタ42のラインの位置が、当該各チップC1にダイシングラインDLを挟んでストライプ方向隣にあるチップC1のGカラーフィルタ42のラインの位置と、ストライプ方向において一致する(ライン同士がストライプ方向に一直線上に並ぶ)ように、Gカラーフィルタ42のストライプパターンを形成する。
次に、半導体ウエハW全面に、第3色目のカラーフィルタであるBカラーフィルタの材料をスピンコート法によって回転塗布して成膜する。
次に、成膜したBカラーフィルタ材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングして、各チップC1の全面に、図7に示したようなストライプパターンのBカラーフィルタ43を形成する。
以上のように、図4に示した配列の3色のカラーフィルタを持つ固体撮像素子1であっても、上記のように製造することで、第2色目以降のカラーフィルタの膜厚ムラが発生するのを防ぐことができる。
なお、以上の説明では、第3色目のカラーフィルタについても、各チップC1の全面に形成するものとしたが、これは、各チップC1に形成された当該カラーフィルタに対応する光電変換素子上方にのみ形成するようにしてもよい。第3色目のカラーフィルタは、その後にカラーフィルタを形成する工程がないため、受光部5上方にのみ形成しても問題はない。
また、以上の説明では、各チップC1の全面にRカラーフィルタ41とGカラーフィルタ42のストライプパターンをそれぞれ形成するものとしたが、これらのストライプパターンは、図3で例示したのと同様に、ダイシングラインDL上に跨って形成してもよい。
具体的には、Rカラーフィルタ41とGカラーフィルタ42のストライプパターンを形成する際、図8、図9に示すように、各チップC1の全面に形成されるラインが、それにストライプ方向で隣接する他のチップC1上のラインと連続するように、ストライプパターンを形成すればよい。
また、図4の配列は、これをそのまま90度回転させた縦ストライプ配列としても、同様の製造方法で製造することができる。この場合には、各工程で形成されるカラーフィルタのストライプパターンを、チップC1の短手方向にラインが伸びるパターンとすればよい。
これまでの説明では、固体撮像素子1をCCD型としたが、MOS型であっても、同様に本製造方法を適用できることは言うまでもない。
また、カラーフィルタは原色系を前提としたが、補色系であってもよい。
また、固体撮像素子に搭載するカラーフィルタを3色としたが、2色又は4色以上であってもよい。ただし、ストライプパターンのカラーフィルタを少なくとも1つ含んでいる必要がある。
例えば、2色のカラーフィルタを固体撮像素子が持つ場合には、まず、ストライプパターンのカラーフィルタを上述した方法で形成し、その後、もう1つのカラーフィルタを、各チップC1の全面又は受光部5上方のみに形成すればよい。
以上説明したように、本明細書には次の事項が開示されている。
開示された固体撮像素子の製造方法は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子の製造方法であって、前記複数色のカラーフィルタを形成する工程が、前記固体撮像素子が複数形成されるウエハ全面のうち、少なくとも全ての前記固体撮像素子のチップ全面に、同色のストライプパターンのカラーフィルタを最初に形成する第1のストライプパターン形成工程と、前記第1のストライプパターン形成工程に続いて、前記チップのカラーフィルタ形成済の領域を除く面に、スピンコート工程を含んでカラーフィルタを形成する後続カラーフィルタ形成工程とを備えるものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記第1のストライプパターン形成工程では、前記ストライプパターンを前記ウエハ全面に渡って直線状に配置するものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記第1のストライプパターン形成工程では、前記各チップの全面にのみ前記ストライプパターンを形成するものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記第1のストライプパターン形成工程では、前記各チップ同士の間の切断領域にも前記ストライプパターンを形成するものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記チップが矩形であり、前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向及び短手方向に交差する方向にラインの伸びるパターンであるものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記複数色が3色であり、前記複数色のカラーフィルタを形成する工程では、第1色のカラーフィルタを前記第1のストライプパターン形成工程で形成し、第2色及び第3色のカラーフィルタを前記後続カラーフィルタ工程で形成するものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記チップが矩形であり、前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向又は短手方向にラインの伸びるパターンであるものである。
開示された固体撮像素子の製造方法は、前記複数色が3色であり、前記複数色のカラーフィルタを形成する工程では、第1色のカラーフィルタを前記第1のストライプパターン形成工程で形成し、前記後続カラーフィルタ形成工程が、前記ウエハ全面のカラーフィルタ形成済の領域を除く面のうち、少なくとも全ての前記固体撮像素子のチップ全面に、第2色のストライプパターンのカラーフィルタを形成する第2のストライプパターン形成工程と、前記第2のストライプパターン形成工程に続いて、前記チップのカラーフィルタ形成済の領域を除く面に、スピンコート工程を含んでカラーフィルタを形成する第3色カラーフィルタ形成工程とを含むものである。
開示された固体撮像素子は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、前記複数色のカラーフィルタが、ストライプパターンのカラーフィルタを1つ含み、前記ストライプパターンのカラーフィルタが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されているものである。
開示された固体撮像素子は、前記固体撮像素子のチップが矩形であり、前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向及び短手方向に交差する方向にラインの伸びるパターンであるものである。
開示された固体撮像素子は、前記複数色が3色であり、前記3色のカラーフィルタのうちの1色が前記ストライプパターンのカラーフィルタであるものである。
開示された固体撮像素子は、複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、前記複数色のカラーフィルタがストライプパターンのカラーフィルタを2つ以上含み、前記ストライプパターンのカラーフィルタのうちの少なくとも1つが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されているものである。
開示された固体撮像素子は、前記固体撮像素子のチップが矩形であり、前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向又は短手方向にラインの伸びるパターンであるものである。
開示された固体撮像素子は、前記複数色が3色であり、前記3色のカラーフィルタの各々が前記ストライプパターンのカラーフィルタであり、前記ストライプパターンのカラーフィルタのうちの2つが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されているものである。
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子を備えるものである。
1 固体撮像素子
2,C1 チップ
W 半導体ウエハ
DL ダイシングライン
20 Gカラーフィルタ20
2,C1 チップ
W 半導体ウエハ
DL ダイシングライン
20 Gカラーフィルタ20
Claims (15)
- 複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数色のカラーフィルタを形成する工程が、
前記固体撮像素子が複数形成されるウエハ全面のうち、少なくとも全ての前記固体撮像素子のチップ全面に、同色のストライプパターンのカラーフィルタを最初に形成する第1のストライプパターン形成工程と、
前記第1のストライプパターン形成工程に続いて、前記チップのカラーフィルタ形成済の領域を除く面に、スピンコート工程を含んでカラーフィルタを形成する後続カラーフィルタ形成工程とを備える固体撮像素子の製造方法。 - 請求項1記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第1のストライプパターン形成工程では、前記ストライプパターンを前記ウエハ全面に渡って直線状に配置する固体撮像素子の製造方法。 - 請求項1又は2記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第1のストライプパターン形成工程では、前記各チップの全面にのみ前記ストライプパターンを形成する固体撮像素子の製造方法。 - 請求項2記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第1のストライプパターン形成工程では、前記各チップ同士の間の切断領域にも前記ストライプパターンを形成する固体撮像素子の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記チップが矩形であり、
前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向及び短手方向に交差する方向にラインの伸びるパターンである固体撮像素子の製造方法。 - 請求項5記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数色が3色であり、
前記複数色のカラーフィルタを形成する工程では、第1色のカラーフィルタを前記第1のストライプパターン形成工程で形成し、第2色及び第3色のカラーフィルタを前記後続カラーフィルタ工程で形成する固体撮像素子の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記チップが矩形であり、
前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向又は短手方向にラインの伸びるパターンである固体撮像素子の製造方法。 - 請求項7記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数色が3色であり、
前記複数色のカラーフィルタを形成する工程では、第1色のカラーフィルタを前記第1のストライプパターン形成工程で形成し、
前記後続カラーフィルタ形成工程が、前記ウエハ全面のカラーフィルタ形成済の領域を除く面のうち、少なくとも全ての前記固体撮像素子のチップ全面に、第2色のストライプパターンのカラーフィルタを形成する第2のストライプパターン形成工程と、前記第2のストライプパターン形成工程に続いて、前記チップのカラーフィルタ形成済の領域を除く面に、スピンコート工程を含んでカラーフィルタを形成する第3色カラーフィルタ形成工程とを含む固体撮像素子の製造方法。 - 複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、
前記複数色のカラーフィルタが、ストライプパターンのカラーフィルタを1つ含み、
前記ストライプパターンのカラーフィルタが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されている固体撮像素子。 - 請求項9記載の固体撮像素子であって、
前記固体撮像素子のチップが矩形であり、
前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向及び短手方向に交差する方向にラインの伸びるパターンである固体撮像素子。 - 請求項10記載の固体撮像素子であって、
前記複数色が3色であり、
前記3色のカラーフィルタのうちの1色が前記ストライプパターンのカラーフィルタである固体撮像素子。 - 複数色のカラーフィルタを有する固体撮像素子であって、
前記複数色のカラーフィルタが、ストライプパターンのカラーフィルタを2つ以上含み、
前記ストライプパターンのカラーフィルタのうちの少なくとも1つが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されている固体撮像素子。 - 請求項12記載の固体撮像素子であって、
前記固体撮像素子のチップが矩形であり、
前記ストライプパターンが、前記チップの長手方向又は短手方向にラインの伸びるパターンである固体撮像素子。 - 請求項13記載の固体撮像素子であって、
前記複数色が3色であり、
前記3色のカラーフィルタの各々が前記ストライプパターンのカラーフィルタであり、
前記ストライプパターンのカラーフィルタのうちの2つが、前記固体撮像素子のパッドが形成される領域を除くチップ全面に形成されている固体撮像素子。 - 請求項9〜14のいずれか1項記載の固体撮像素子を備える撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010079910A JP2011211123A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、及び撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010079910A JP2011211123A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、及び撮像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011211123A true JP2011211123A (ja) | 2011-10-20 |
Family
ID=44941842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010079910A Pending JP2011211123A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、及び撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011211123A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014083836A1 (ja) * | 2012-11-30 | 2017-01-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 集光装置、固体撮像素子および撮像装置 |
WO2021240998A1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子 |
-
2010
- 2010-03-30 JP JP2010079910A patent/JP2011211123A/ja active Pending
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