JP2011242434A - リニアセンサ用カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カラーセンサチップを半導体基板上に複数配置するためのカラーフィルタの製造方法であって、各チップ間を仕切るスクライブラインを有し、スクライブラインに平行に最も近接して形成する色のカラーフィルタ列を1列目として、1列目を除く他のカラーフィルタ列の内、膜厚の小さい方の色の列を形成する工程で、同時にスクライブライン上にも着色パターンを形成し、しかる後に前記1列目のカラーフィルタ列を所定の位置に形成することを特徴とするリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法。
【選択図】図1
Description
(1)半導体基板1に予め形成された光電変換素子5、外部接続端子6、配線層7、を有するカラーフィルタ形成前のセンサチップとそれに隣接するセンサチップとを仕切るスクライブライン4が断面図の両端部に表示される。スクライブライン4は、半導体基板1上で多面付け配置したカラーセンサチップ全数についてカラーフィルタ製造のウェハプロセスを実施後に、機械的に個々のカラーセンサチップに断裁するための仕切り線であるから、加工のための充分な幅を有する。また、外部接続端子6は、配線層7の具体的配線パターンに繋げて、金属素材によりパッド状に形成されている。さらに、配線層7は、一般に多層配線パターンが各配線層間の層間絶縁膜を介して積層配置されており、図は配線層の領域全体をブロックとして表示している。
(2)上述のような半導体基板1上に、表面の平坦化を向上する目的で、第一平坦化層9を形成する。なお、図では、上記(1)に表示した光電変換素子5が3列に平行に並んだリニアイメージセンサ列2の断面を表しており、スクライブライン4と平行に最も近接してあるリニアイメージセンサ列を1列目21と称し、それから図の左向きに数えて、リニアイメージセンサ列(2列目)22、リニアイメージセンサ列(3列目)23、と称する。
(3)次に、カラーフィルタの第一色目の列を所定の位置に形成する。図に示す例では、リニアイメージセンサ列(2列目)22に対応する位置にカラーフィルタ列(2列目)32をフォトリソグラフィ法により形成する。
(4)次に、カラーフィルタの第二色目の列を所定の位置に形成する。図に示す例では、リニアイメージセンサ列(3列目)23に対応する位置にカラーフィルタ列(3列目)33をフォトリソグラフィ法により形成する。また、配線層7が形成された本来カラーフィルタの列ではない部分上にも光学的な遮蔽のために着色パターン43を、上記カラーフィルタの第二色目の列と同一の工程で同時に残すことができる。
(5)次に、カラーフィルタの第三色目の列を所定の位置に形成する。図に示す例では、リニアイメージセンサ列(1列目)21に対応する位置にカラーフィルタ列(1列目)31をフォトリソグラフィ法により形成する。ここで、カラーフィルタの第三色目の着色樹脂を半導体基板上に塗布する際に、平面上に突出している周囲の段差形状の影響を受けて、フォトリソグラフィ法による工程後に形成されるカラーフィルタ列(1列目)31の列幅方向の膜厚に傾斜が生じる。特に本工程の塗布前の段差形状のように、本工程で新たに形成されるカラーフィルタ列(1列目)31となる部分に隣接する左右の段差状況の差が大きい場合に、膜厚傾斜の影響が大きい。
また、配線層7が形成された本来カラーフィルタの列ではない部分上にも光学的な遮蔽のために着色パターン41を、上記カラーフィルタの第三色目の列と同一の工程で同時に残すことができ、配線層上の着色パターンを43、41の積層とすることができる。
(6)次に、カラーセンサチップ3が配列された基板全体に透明な第二平坦化層10を平坦化と表面保護の目的で塗布形成する。外部接続端子6とスクライブライン4の上には、第二平坦化層10は最終的に不要なので、選択的マスキングにより膜形成を除外するか、既に形成した第一平坦化層9と併せて、膜形成後に選択的にエッチングで窓明けすることができる。最終的にスクライブラインに沿って断裁し、個々のカラーセンサチップを得ることができる。
ップが、複数の少ない数のカラーフィルタの列を並べ、スクライブラインのように低い平面領域と隣接する構造のため、各色の塗布工程を実施する際に、所定のカラーフィルタの列として残る部分の近傍の平面上に突出している周囲の段差形状の影響が、列幅方向の膜厚に変動を与え易く、カラーセンサチップのカラーフィルタの列の最低膜厚で代表される各列の膜厚が他のカラーセンサチップの同色の列の膜厚と大きな差異を有することがある。そのように同色のカラーフィルタの膜厚が異なるカラーセンサチップは、センサ感度に差異が生じるので、これらのカラーセンサチップを組み合わせて密着型リニアセンサとして使用すると、高い品質が得られない。
として、列幅方向の膜厚の均一性に最も困難を有する位置に、一般に膜厚を大きく形成することの多い緑色とスクライブライン上に着色パターンを形成する赤色とを避けて、青色を1列目に選択する方が大きい効果を得られるリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法である。
(1)一般にシリコンウェハを用いる半導体基板1に予め形成された複数の光電変換素子5、外部接続端子6、配線層7、を有するカラーフィルタ形成前のセンサチップとそれに隣接するセンサチップとを仕切るスクライブライン4が断面図の両端部に表示される。スクライブライン4は、半導体基板1上で多面付け配置したカラーセンサチップ全数についてカラーフィルタ製造のウェハプロセスを実施後に、機械的に個々のカラーセンサチップに断裁するための仕切り線であるから、加工のための充分な幅を有する。また、外部接続端子6は、配線層7の具体的配線パターンに繋げて、金属素材によりパッド状に形成されている。さらに、配線層7は、一般に多層配線パターンが各配線層間の層間絶縁膜を介して積層配置されており、図では配線層の領域全体をブロックとして表示している。
また、配線層7が形成された本来カラーフィルタの列ではない部分上にも光学的な遮蔽のために着色パターン43を、上記カラーフィルタの第二色目の列(3列目)33と同一の赤色の工程で同時に残すことができる。
また、配線層7が形成された本来カラーフィルタの列ではない部分上にも光学的な遮蔽のために着色パターン41を、上記カラーフィルタの第三色目の列(1列目)31と同一の青色の工程で同時に残すことができ、配線層上の着色パターンを43、41の積層とすることができる。
図5は、凸部を有する一例の下地に樹脂パターンを形成する場合の膜厚の決まり方を説明するための模式断面図であって、(a)は樹脂を塗布した工程、(b)は樹脂パターンを形成した工程を示す。工程中の下地14が高さDの凸部Bと底部Aとを有し、両者に跨る領域に樹脂層15を塗布する場合、下地14の段差部付近で、樹脂の塗布状態は、一般に図に示すとおり、表面が傾斜を有するようになる。フォトリソグラフィ法でパターン形成して得られた樹脂パターン形成物16は、上記の塗布状態を反映して、図の右端が低くなり、樹脂パターンの最低膜厚17は小さくなる。
、樹脂の塗布状態は、一般に図に示すとおり、表面がやや凹む形状を有するものの、図5に示したような大きな傾斜は軽減される。フォトリソグラフィ法でパターン形成して得られた樹脂パターン形成物26は、上記の塗布状態を反映して、形成物26の中央部よりやや右寄りが最も低くなるものの、樹脂パターンの最低膜厚27は、塗布条件が同じであれば、図5に示した例の樹脂パターンの最低膜厚17よりは大きくなり、列幅方向の膜厚変動が小さくなるため、安定して制御できることになる。
具体的な方法としては、ポジ型レジストとなる透明樹脂を3μmの厚さで塗布形成し、プレベイク後、外部接続端子やスクライブラインなどエッチングの開口部としたい箇所を選択的に露光する。その後、有機アルカリ現像水溶液にて現像し、エッチングマスクパターンを形成する。
次いで、上記ポジ型レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチングにて開口部下層の樹脂をエッチング除去し、エッチング終点を確認後、ドライエッチングされずに残ったポジ型レジストを剥離液にて剥離除去する。
最終的にスクライブラインに沿って断裁し、個々のカラーセンサチップを得ることができる。
2・・・リニアイメージセンサ列
3・・・カラーセンサチップ
4・・・スクライブライン
5・・・光電変換素子
6・・・外部接続端子
7・・・配線層
9・・・第一平坦化層
10・・・第二平坦化層
14、24・・・工程中の下地
15、25・・・樹脂層
16、26・・・樹脂パターン形成物
17、27・・・樹脂パターンの最低膜厚
21・・・リニアイメージセンサ列(1列目)
22・・・リニアイメージセンサ列(2列目)
23・・・リニアイメージセンサ列(3列目)
31・・・カラーフィルタ列(1列目)
32・・・カラーフィルタ列(2列目)
33・・・カラーフィルタ列(3列目)
41、43・・・配線層上の着色パターン
44・・・スクライブライン上の着色パターン
61・・・外部接続端子の開口部
A・・・下地の底部
B・・・下地の凸部
C・・・下地の第二の凸部
D・・・凸部の高さ
E・・・第二の凸部の高さ
Claims (4)
- 平行配列した複数のリニアイメージセンサ列の前面に各センサ列に対応したカラーフィルタの各々の列を互いに異なる色光を透過する着色感光性樹脂により単色フィルタとして配置し、その最小集合単位としてのカラーセンサチップを半導体基板上に複数配置するためのカラーフィルタの製造方法であって、各チップ間を仕切るスクライブラインを有し、スクライブラインに平行に最も近接して形成する色のカラーフィルタ列を1列目として、1列目を除く他のカラーフィルタ列の内、膜厚の小さい方の色の列を形成する工程で、同時にスクライブライン上にも着色パターンを形成し、しかる後に前記1列目のカラーフィルタ列を所定の位置に形成することを特徴とするリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法。
- 前記1列目のカラーフィルタ列を形成した後、個々のカラーセンサチップに断裁するに先立って、スクライブライン上の着色パターンを構成する着色感光性樹脂をドライエッチングで除去することを特徴とする請求項1に記載のリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法。
- 前記カラーセンサチップが緑色、赤色、青色の異なる3色のカラーフィルタの列を有し、前記スクライブライン上に赤色パターンを形成することを特徴とする請求項1または2に記載のリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法。
- 前記カラーフィルタ列の1列目に青色パターンを形成することを特徴とする請求項3に記載のリニアセンサ用カラーフィルタの製造方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0521771A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-29 | Sharp Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
JPH06224399A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-08-12 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JPH08186241A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-07-16 | Canon Inc | 撮像素子と固体撮像装置 |
JP2003234465A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH06224399A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-08-12 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JPH08186241A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-07-16 | Canon Inc | 撮像素子と固体撮像装置 |
JP2003234465A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2008205167A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Toppan Printing Co Ltd | リニアセンサー |
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