JP2540997B2 - Method of manufacturing solid-state image sensor - Google Patents

Method of manufacturing solid-state image sensor

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JP2540997B2
JP2540997B2 JP2214694A JP21469490A JP2540997B2 JP 2540997 B2 JP2540997 B2 JP 2540997B2 JP 2214694 A JP2214694 A JP 2214694A JP 21469490 A JP21469490 A JP 21469490A JP 2540997 B2 JP2540997 B2 JP 2540997B2
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悟 上山
英三郎 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、基板上の受光部に複数の色相のカラーフィ
ルタ層と透明な中間層及び保護層とを順次段階的に積層
する固体撮像素子の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state image sensor in which a color filter layer having a plurality of hues, a transparent intermediate layer, and a protective layer are sequentially stacked stepwise on a light receiving portion on a substrate.

【従来技術】[Prior art]

一般にこの種のカラーフィルタ層を備えた固体撮像素
子としては、例えば特開昭55−19885号公報に開示され
たものが従来例として周知である。そして、この従来例
においては、複数の色相のカラーフィルタ層を段階的に
形成した例として、第4法(第4実施例に相当)に詳細
な説明が記載され、その具体的構成が同公報の第9図及
び第10図に示されている。しかしながら、その製造方法
及び工程、つまり半導体ウェハの電極部分及びスカライ
ブライン等を含めた製造工程等に関して、詳細には説明
されていないので、一般的な製造工程について第3〜5
図に基づき従来例を説明する。 第3図において、1は半導体ウェハ等のシリコン基板
であり、該シリコン基板上にスクライブライン2に沿っ
て切断され、一個のチップとなる固体撮像素子3の領
域、換言すれば撮像受光領域が多数個区画され、各固体
撮像素子3の領域には、夫々多数の受光部4及び電極部
5が搭載されている。そして、前記シリコン基板1上は
第4(A)〜(E)図に示したように下地処理され、第
5(A)〜(K)図に示したように着色フィルター処理
がなされるのである。 第4(A)〜(E)図において、(A)図の様に受光
部4が隣設状態に凹陥しており、この凹陥している受光
部4を穴埋めするように、(B)図に示したように感光
性透明樹脂層6をスピンコートし、次に前記受光部4の
パターンに対応するマスク7を被着させて(C)図に示
したように露光し、専用の現像液で処理することにより
(D)図に示したように各受光部4の感光性透明樹脂層
6がそれぞれ残って、その表面が略平坦になる。そし
て、その平坦な表面上に前記同様の感光性透明樹脂をス
ピンコートし、ベース層8を形成して更にその表面を平
坦にする。この場合に前記電極部5は配線、即ちワイヤ
ーボンデングを行うために、前記ベース層8を除去して
露出させ、又前記スクライブライン2の部分は各固体撮
像素子3を切断してチップにする際に、切削された樹脂
粉末が飛散して一面に付着し、その除去作業が困難であ
るため、スクライブライン上の感光性透明樹脂、即ちベ
ース層8を除去して露出させてある。 このように下地処理が成された後に、第5(A)〜
(K)図に示した工程で着色フィルター層が形成され
る。即ち、(A)図に示す下地処理されたシリコン基板
1上に(B)図に示したように第1層目のフィルタ層9
となるゼラチンをスピンコートし、その第1層目のフィ
ルタ層9は一般に赤色してあるので、その赤色のフィル
タ層9を形成する位置に対応して、その部分だけを残す
ようなパターンマスクを使用して、露光及び現像すると
(C)図に示したように、前記受光部4の赤色に対応す
るフィルタ層9だけが残る。この残ったフィルタ層9を
公知の染色手段により染色し、次に(D)図に示したよ
うに感光性透明樹脂により中間層10をスピンコートし、
電極部5及びスクライブライン2の部分が除去できるよ
うに、それに対応するパターンマスクを使用して、露光
及び現像すると(E)図に示したように、電極部5及び
スクライブライ2の部分に対応する部分のみが除去さ
れ、前記赤色フィルタ層9を含む全体が被覆された中間
層10が形成される。 前記同様の工程によって、(F)〜(H)図に示した
ように、緑色フィルタ層11と中間層12とが順次形成さ
れ、更に(I)〜(K)図に示したように、青色フィル
タ層13と表面の保護層14とが順次形成されて、各隣設す
る受光部4に夫々異なった色相のフィルタ層9,11,13が
夫々絶縁性のベース層8,中間層10,12を介して段階的に
積層され、その上部に保護層14が形成された半導体ウェ
ハをスクライブライン2に沿ってチップ状に切断するこ
とで、実質的なカラーフィルタ付き固定撮像素子が形成
される。
In general, as a solid-state image pickup device provided with this type of color filter layer, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-19885 is well known as a conventional example. Then, in this conventional example, a detailed description is given in the fourth method (corresponding to the fourth embodiment) as an example in which color filter layers of a plurality of hues are formed stepwise, and the specific configuration thereof is the same. Are shown in FIGS. 9 and 10. However, the manufacturing method and process thereof, that is, the manufacturing process including the electrode portion of the semiconductor wafer, the scribe line, and the like have not been described in detail.
A conventional example will be described with reference to the drawings. In FIG. 3, reference numeral 1 is a silicon substrate such as a semiconductor wafer, and a region of the solid-state image sensor 3 which is cut along the scribe line 2 on the silicon substrate to form one chip, in other words, a large number of image sensing light receiving regions. A large number of light receiving portions 4 and electrode portions 5 are mounted in the areas of the respective solid-state image pickup devices 3, which are individually divided. Then, the silicon substrate 1 is subjected to a base treatment as shown in FIGS. 4 (A) to (E) and a color filter treatment as shown in FIGS. 5 (A) to (K). . In FIGS. 4 (A) to 4 (E), as shown in FIG. 4 (A), the light receiving portion 4 is recessed in an adjacent state, and the recessed light receiving portion 4 is filled with holes, as shown in FIG. 4 (B). The photosensitive transparent resin layer 6 is spin-coated as shown in FIG. 3, then a mask 7 corresponding to the pattern of the light-receiving portion 4 is applied, and exposed as shown in FIG. As shown in FIG. 3D, the photosensitive transparent resin layers 6 of the respective light receiving portions 4 remain, and the surface thereof becomes substantially flat. Then, the same photosensitive transparent resin as described above is spin-coated on the flat surface to form the base layer 8, and the surface is further flattened. In this case, the electrode part 5 is exposed by removing the base layer 8 for wiring, that is, wire bonding, and the scribe line 2 is cut into chips by cutting each solid-state image sensor 3. At this time, the cut resin powder scatters and adheres to one surface, and it is difficult to remove it. Therefore, the photosensitive transparent resin on the scribe line, that is, the base layer 8 is removed and exposed. After the base treatment is performed in this manner, the fifth (A)-
The colored filter layer is formed in the step shown in FIG. That is, as shown in FIG. 7B, the first filter layer 9 is formed on the under-treated silicon substrate 1 shown in FIG.
Since the first layer of the filter layer 9 is generally red, a pattern mask that leaves only that portion corresponding to the position where the red filter layer 9 is formed is spin-coated with When used and exposed and developed, only the filter layer 9 corresponding to the red color of the light receiving portion 4 remains, as shown in FIG. The remaining filter layer 9 is dyed by a known dyeing means, and then the intermediate layer 10 is spin-coated with a photosensitive transparent resin as shown in FIG.
When the pattern mask corresponding to the electrode portion 5 and the scribe line 2 is removed so that the electrode portion 5 and the scribe line 2 are exposed and developed, as shown in FIG. Only the portion to be covered is removed, and the intermediate layer 10 including the red filter layer 9 is entirely covered. By the same steps as described above, the green filter layer 11 and the intermediate layer 12 are sequentially formed as shown in FIGS. 4 (F) to 4 (H), and further, as shown in FIGS. A filter layer 13 and a protective layer 14 on the surface are sequentially formed, and filter layers 9, 11 and 13 of different hues are respectively formed on the adjacent light-receiving sections 4 with an insulating base layer 8, an intermediate layer 10 and 12, respectively. The semiconductor wafer having the protective layer 14 formed thereon in a stepwise manner is cut along the scribe line 2 into chips to form a fixed image sensor with a color filter.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

前記従来例における固体撮像素子製造方法において
は、電極部及びスクライブラインに対応する部分を露出
させるために、各フィルタ層の形成時及び中間層並びに
保護層形成時において、その都度露光現像工程を夫々行
っているため、工程数が多く作業性が悪いばかりでな
く、現像工程時の現像液に対する固体撮像素子の耐薬品
性が問題となる。例えば、アルカリを現像液として用い
た場合、電極のアルミが腐食され易い。又、その都度露
光現像工程によって、前記電極部及びスクライブライン
に臨む境界部分の近傍がスカライブライン及び電極部の
段差によるレジスト等のスピンコート時のむらの影響で
順次肉薄になり、他の部分が盛り上がって全体的に歪み
の生じたものとなっているのである。 従って、従来例においては、表面の保護機能の向上
と、生産性の向上並びに歪みの除去とに重大な課題を有
している。
In the solid-state imaging device manufacturing method in the conventional example, in order to expose a portion corresponding to the electrode portion and the scribe line, an exposure and development step is performed each time when forming each filter layer and when forming the intermediate layer and the protective layer. Since it is carried out, not only the number of steps is large and the workability is poor, but also the chemical resistance of the solid-state imaging device against the developing solution in the developing step becomes a problem. For example, when an alkali is used as the developing solution, the aluminum of the electrode is easily corroded. Further, in each case, the exposure and development step causes the vicinity of the boundary portion facing the electrode portion and the scribe line to be gradually thinned due to the unevenness at the time of spin coating of a resist or the like due to the step difference of the scribe line and the electrode portion, and the other portion It was raised and distorted as a whole. Therefore, the conventional example has serious problems in improving the surface protection function, improving productivity and removing distortion.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

前記従来例における課題を解決する具体的手段として
本発明は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色
した複数の色相のフィルタ層と透明な中間層及び保護層
とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法であっ
て、前記透明な中間層及び保護層は熱硬化性樹脂により
形成し、更に前記保護層の上面に、40%:クロロメチレ
ート化されたポリスチレンからなる表面強化層を略30,0
00〜40,000Åの厚さの皮膜で設け、該表面強化層を電極
及びスクライブラインに対応するパタンマッチングして
露光現像し、その後ドライエッチングすることによりそ
の電極部及びスクライブラインに対応する部分の中間
層、保護層及びベース層を一括して除去し露出させ、前
表面強化層の厚さを少なくとも10,000Åとしたことを特
徴とする固体撮像素子の製造方法を提供するものであ
り、前記表面強化層を形成してから、1回のパターンマ
ッチング手段と、1回のドライエッチング手段とによっ
て電極及びスクライブラインに対応する部分の積層樹脂
を一括して除去できるので、作業能率が著しく向上する
のである。 又、表面強化層が40%クロロメチレート化されたポリ
スチレンで形成されるので、直接パターン露光ができ、
しかもドライエッチングによってもその表面が荒れるこ
とがなく、全体として平滑化された表面となり、歪みの
ない固体撮像素子が得られるのである。
As a specific means for solving the problems in the conventional example, the present invention has a light receiving portion on a substrate, in which a plurality of hue filter layers dyed with a photosensitive resin, a transparent intermediate layer and a protective layer are sequentially laminated. A method of manufacturing a solid-state image sensor according to claim 1, wherein the transparent intermediate layer and the protective layer are formed of a thermosetting resin, and the surface of the protective layer is made of 40% chloromethylated polystyrene. Reinforcement layer is approximately 30,0
Provided as a film with a thickness of 00 to 40,000Å, pattern-match the surface-enhancing layer corresponding to the electrodes and scribe lines to light and develop it, and then dry-etch it to form an intermediate portion between the electrodes and the scribe lines. A method for manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that the layer, the protective layer, and the base layer are collectively removed and exposed, and the thickness of the front surface reinforcing layer is at least 10,000Å. After forming the layer, the laminated resin in the portions corresponding to the electrodes and the scribe lines can be collectively removed by one-time pattern matching means and one-time dry etching means, so that the working efficiency is remarkably improved. . In addition, since the surface-strengthening layer is made of 40% chloromethylated polystyrene, direct pattern exposure is possible,
In addition, the surface is not roughened even by dry etching, and the surface is smoothed as a whole, so that a solid-state image sensor without distortion can be obtained.

【実施例】 次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説明す
る。尚、理解を容易にするため従来例と同一部分には同
一符号を付してその詳細は省略する。第1図において、
1は半導体ウェハ等のシリコン基板であり、該シリコン
基板上にススライブライン2に沿って切断され、一個の
チップとなる固定撮像素子3の領域、換言すれば撮像受
光領域が多数個区画され、各固体撮像素子3の領域に
は、夫々多数の受光部4及び電極部5が搭載されてい
る。そして、前記各隣設する受光部4には夫々穴埋め用
の感光性透明樹脂層6が充填され、その上にベース層8
を設けて全体を平坦にし、該ベース層上に異なった色相
のフィルタ層11,9,13が夫々絶縁性の中間間10,12を介し
て段階的に積層され、且つ上部の保護層14を積層した構
成は、前記従来例と同じである。 本願発明においては、前記保護層14の表面に更に平滑
性を付与し、且つ表面を保護するのために、40%クロロ
メチレート化されたポリスチレンで形成された表面強化
層21を一体的に被覆し、且つ前記スクライブライン2と
電極部5との上部には樹脂製のベース層、中間層、保護
層及び表面強化層21が存在しない構成を有している。
又、各前記フィルタ層に関し、第1層目のフィルタ層11
を緑色にし、第2層目のフィルタ層9が赤色で、第3層
目のフィルタ層13を青色に形成してある。尚、第2層目
と第3層目は入れ代わっても同じである。 前記構成の固体撮像素子を製造する方法に関し、第2
図(A)〜(J)に基づいて説明する。先ず、シリコン
基板1の各受光部4は、(A)図に示したように、感光
性透明樹脂層6により穴埋めされ、その表面を略平坦に
し、更にその平坦な表面上に前記従来例と同様に熱硬化
性の透明樹脂をスピンコートしてベース層8を形成した
ものである。この場合に従来例と相違する点は、前記電
極部5及びスクライブライン2も一緒にベース層8で覆
ってしまい、露光及び現像工程を行わないことである。
茲で使用される感光性透明樹脂は、ネガ型感光性樹脂
(商品名「SANBO A R−G」、三宝化学研究所製)であ
り、約4,000〜6,000Åの範囲の厚みで形成される。 このように下地処理が成された後に、(B)図に示し
た工程で第1層目のフィルタ層11となるゼラチンをスピ
ンコートする。この場合の層の厚みは略10,000〜13,000
Åである。その第1層目のフィルタ層11を形成する位置
に対応して、その部分だけが露光するようなパターンマ
スクを使用して、露光及び現像すると(C)図に示した
ように、前記受光部4の緑色に対応するフィルタ層11だ
けが残る。この残ったフィルタ層11を公知の染色手段に
より緑色に染色すると、その層の厚みが略15,000〜16,0
00Åになる。次に(D)図に示したように熱硬化性の透
明樹脂により中間層10をスピンコートし、前記同様に電
極部5部及びスクライブライン2の部分をそのまま覆っ
てしまう。この場合の中間層の厚みも、約4,000〜6,000
Åの範囲の厚みで形成する。 前記第1層目の緑目のフィルタ層11及び中間層10を形
成した後、その中間層10の上に(E)図に示したよう
に、前記と同様の工程、即ちスピンコート、パターンニ
ング露光、現像及び染色工程によって第2層目の赤色の
フィルタ層9を形成し、更にF)図に示したように、中
間層12をスピンコートして形成する。この場合も、染色
後の赤色のフィルタ層9の厚みが略15,000〜16,000Åに
なり、中間層12の厚みは前記同様約4,000〜6,000Åの範
囲で且つ電極部5及びスクライブライン2の部分をその
まま覆うことも同じである。 更に、前記同様の工程によって、(G)図に示したよ
うに、中間層12の上部に受光部4に対応して青色フィル
タ層13を形成し、その上部に保護層14が順次形成され、
結果的には各隣設する受光部4に夫々異なった色相のフ
ィルタ層11,9,13が夫々絶縁性のベース層8,中間層10,12
を介して段階的に積層され、その上部に保護層14が形成
され、且つ電極部5及びスクライブライン2が前記絶縁
性の樹脂層によって全面的に覆われた半導体ウェハが得
られるのである。そして、前記青色ウィルタ層13は略4,
000Åの厚みで形成され、染色後は略6,000Åの厚みにな
り、先に積層された各色フィルタ層と中間層とにおける
全体的な段差を少なくするために、前記保護層14は略1
0,000〜11,000Åの厚みにして、部分的な段差を吸収さ
せ、実質的に半導体ウェハの表面を略平坦に形成させ
る。 次に、前記保護層14の上部に、40%クロロメチレート
化されたポリスチレンからなる感光性の樹脂をスピンコ
ートし、(H)図に示したように、前記電極部5及びス
クライブライン2に対応する部分が露光されないパター
ンマスクを用いて露光すると、夫々電極部5及びスクラ
イブライン2に対応する部分が未露光部21aとして残
り、次に現像すると(I)図に示したように、前記未露
光部21aが除去され、他の露光された部分は表面強化層2
1として耐ドライエッチング性に優れ且つ安定した皮膜
となる。この表面強化層21はその形成時の皮膜厚さが略
30,000〜40,000Å程度である。 この表面強化層21が形成された後に、ドライエッチン
グすることで、表面強化層のない部分、即ち電極部5及
びスクライブライン2に対応する部分の各積層樹脂が、
つまり前記保護層14、中間層12、10及びベース層8が順
次エッチングにより除去され、(J)図に示したよう
に、電極部5及びスクライブライン2が夫々完全に露出
した状態になる。このドライエッチングにより、表面強
化層21も多少エッチングされて薄くはなるるが、他の保
護層及び中間層を形成する樹脂よりもはるかに耐ドライ
エッチング性に優れているので、全部が除去されること
はなく、少なくとも10,000Å程度の平滑化した皮膜が残
るようにするのが好ましい。そして、半導体ウェハをス
クライブライン2に沿ってチップ状に切断することで、
カラーフィルタ付き固体撮像素子が形成される。 前記したようにベース層、中間層及び保護層が表面強
化層をコートしてから、最終段階でドライエッチング手
段により、電極部並びにスクライブライン対応して一括
除去されるので、その製造工程が簡略化され、且つ表面
が平滑化された固体撮像素子が得られるのである。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated examples. To facilitate understanding, the same parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the details thereof will be omitted. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a silicon substrate such as a semiconductor wafer, which is cut along the sliver line 2 on the silicon substrate to divide a region of the fixed image pickup device 3 which is one chip, in other words, a large number of image pickup light receiving regions, A large number of light receiving portions 4 and electrode portions 5 are mounted in the area of each solid-state image sensor 3. Then, each of the adjacent light receiving portions 4 is filled with a photosensitive transparent resin layer 6 for filling a hole, and a base layer 8 is formed thereon.
Is provided to make the entire surface flat, and filter layers 11, 9 and 13 of different hues are laminated stepwise on the base layer via insulating intermediate spaces 10 and 12, respectively, and an upper protective layer 14 is provided. The laminated structure is the same as the conventional example. In the present invention, the surface of the protective layer 14 is further imparted with smoothness, and in order to protect the surface, the surface reinforcing layer 21 formed of 40% chloromethylated polystyrene is integrally coated. In addition, the resin base layer, the intermediate layer, the protective layer, and the surface reinforcing layer 21 are not provided on the scribe line 2 and the electrode portion 5.
Further, regarding each of the filter layers, the first filter layer 11
Is green, the second filter layer 9 is red, and the third filter layer 13 is blue. The second layer and the third layer are the same even if they are replaced. A method for manufacturing a solid-state image sensor having the above structure,
A description will be given with reference to FIGS. First, each light receiving portion 4 of the silicon substrate 1 is filled with a photosensitive transparent resin layer 6 to make its surface substantially flat as shown in FIG. Similarly, a thermosetting transparent resin is spin-coated to form the base layer 8. In this case, the difference from the conventional example is that the electrode part 5 and the scribe line 2 are also covered with the base layer 8 and the exposure and development steps are not performed.
The photosensitive transparent resin used in Mushroom is a negative photosensitive resin (trade name "SANBO AR-G", manufactured by Sanpo Chemical Research Institute), and is formed with a thickness in the range of about 4,000 to 6,000Å. After the undercoating is performed in this way, spin coating is performed with gelatin to be the first filter layer 11 in the step shown in FIG. The layer thickness in this case is approximately 10,000 to 13,000.
It is Å. When a pattern mask that exposes only the portion corresponding to the position where the first filter layer 11 is formed is used for exposure and development, as shown in FIG. Only the filter layer 11 corresponding to the green color of 4 remains. When the remaining filter layer 11 is dyed green by a known dyeing means, the thickness of the layer is approximately 15,000 to 16,0.
It becomes 00Å. Next, as shown in FIG. 3D, the intermediate layer 10 is spin-coated with a thermosetting transparent resin, and the electrode portion 5 and the scribe line 2 are covered as they are in the same manner as described above. The thickness of the intermediate layer in this case is also about 4,000 to 6,000.
Form with a thickness in the range of Å. After the first green filter layer 11 and the intermediate layer 10 are formed, the same steps as described above, namely spin coating and patterning, are performed on the intermediate layer 10 as shown in FIG. A second red filter layer 9 is formed by exposure, development and dyeing steps, and an intermediate layer 12 is spin-coated as shown in FIG. In this case as well, the thickness of the red filter layer 9 after dyeing is approximately 15,000 to 16,000Å, and the thickness of the intermediate layer 12 is in the range of approximately 4,000 to 6,000Å as described above, and the thickness of the electrode portion 5 and the scribe line 2 is the same. It is the same to cover it as it is. Further, as shown in FIG. 3G, a blue filter layer 13 corresponding to the light receiving portion 4 is formed on the intermediate layer 12 by the same process as described above, and a protective layer 14 is sequentially formed on the blue filter layer 13.
As a result, the filter layers 11, 9 and 13 having different hues are respectively provided in the adjacent light receiving portions 4 and the insulating base layer 8 and the intermediate layers 10 and 12 are provided.
It is possible to obtain a semiconductor wafer in which the electrode layer 5 and the scribe line 2 are entirely covered with the insulating resin layer, and the electrode layer 5 and the scribe line 2 are entirely covered with the insulating resin layer. And, the blue Wilta layer 13 is approximately 4,
The protective layer 14 is formed to have a thickness of about 000Å and has a thickness of about 6,000Å after dyeing.
The thickness is set to 0,000 to 11,000Å to absorb a partial step and form the surface of the semiconductor wafer substantially flat. Next, a photosensitive resin made of 40% chloromethylated polystyrene was spin-coated on the protective layer 14, and the electrode portion 5 and the scribe line 2 were coated on the electrode portion 5 and the scribe line 2 as shown in FIG. When exposed using a pattern mask in which the corresponding portions are not exposed, the portions corresponding to the electrode portion 5 and the scribe line 2 respectively remain as unexposed portions 21a, and when developed next, as shown in FIG. The exposed portion 21a is removed, and the other exposed portion is the surface-strengthening layer 2
A value of 1 gives a stable film with excellent dry etching resistance. The surface-strengthening layer 21 has a substantially uniform film thickness when formed.
It is about 30,000-40,000Å. After the surface-strengthening layer 21 is formed, by dry etching, the laminated resin in the portion without the surface-strengthening layer, that is, the portion corresponding to the electrode portion 5 and the scribe line 2 is
That is, the protective layer 14, the intermediate layers 12 and 10, and the base layer 8 are sequentially removed by etching, so that the electrode portion 5 and the scribe line 2 are completely exposed, as shown in FIG. By this dry etching, the surface-strengthening layer 21 is also etched to be thinned to some extent, but since it is far superior in dry etching resistance to the resin forming the other protective layers and the intermediate layer, it is completely removed. However, it is preferable to leave a smoothed film of at least about 10,000 Å. Then, by cutting the semiconductor wafer into chips along the scribe line 2,
A solid-state image sensor with a color filter is formed. As described above, after the base layer, the intermediate layer and the protective layer are coated with the surface reinforcing layer, they are collectively removed corresponding to the electrode part and the scribe line by the dry etching means at the final stage, which simplifies the manufacturing process. Thus, a solid-state image sensor having a smoothed surface can be obtained.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明したように本発明に係る固体撮像素子の製造
方法は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色し
た複数の色相のフィルタ層と透明な中間層及び保護層と
を順次積層して固体撮像素子を製造する方法であって、
前記透明な中間層及び保護層は熱硬化性樹脂により形成
し、更に前記保護層の上面に、40%クロロメチレート化
されたポリスチレンからなる表面強化層を略30,000〜4
0,000Åの厚さの皮膜で設け、該表面強化層を電極及び
スクライブラインに対応するパタンマッチングして露光
現像し、その後ドライエッチングすることによりその電
極部及びスクライブラインに対応する部分の中間層、保
護層及びベース層を一括して除去し露出させ、前記表面
強化層の厚さを少なくとも10,000Åとしたことにより、
特に前記表面強化層を形成してから、1回のパターンマ
ッチング手段と、1回のドライエッチング手段によって
電極及びスクラブラインに対応する部分を一括して除去
できるので、作業能率が著しく向上するばかりでなく、
従来例のように電極及びスクライブライン近傍に凹凸又
は歪みのない固体撮像素子が得られると言う優れた効果
を奏する。 又、表面強化層が40%クロロメチレート化されたポリ
スチレで形成されるので、直接パターン露光ができ、し
かもドライエッチングによってもその表面が荒れること
がなく、更にドライエッチング後は少なくとも略10,000
Åの厚さの表面強化層の皮膜が残るようにしたことによ
り、固体撮像素子全体として平滑化され且つ歪みのない
表面が得られと言う優れた効果も奏する。
As described above, in the method for manufacturing a solid-state image sensor according to the present invention, in the light receiving portion on the substrate, a plurality of hue filter layers dyed with a photosensitive resin, a transparent intermediate layer, and a protective layer are sequentially laminated. And a method for manufacturing a solid-state image sensor,
The transparent intermediate layer and the protective layer are formed of a thermosetting resin, and a surface reinforcing layer made of polystyrene 40% chloromethylated is formed on the upper surface of the protective layer in an amount of about 30,000-4.
Provided with a film having a thickness of 0,000Å, the surface reinforcing layer is pattern-matched corresponding to the electrode and the scribe line, exposed and developed, and then subjected to dry etching to form an intermediate layer of the electrode part and the part corresponding to the scribe line, By removing the protective layer and the base layer collectively and exposing them, and making the thickness of the surface reinforcing layer at least 10,000Å,
In particular, after forming the surface-strengthening layer, portions corresponding to the electrodes and scrub lines can be collectively removed by one-time pattern matching means and one-time dry etching means, so that work efficiency is significantly improved. Without
As in the conventional example, there is an excellent effect that a solid-state imaging device without irregularities or distortion near the electrodes and the scribe lines can be obtained. Further, since the surface-strengthening layer is formed of 40% chloromethylated polystyrene, direct pattern exposure is possible, and the surface is not roughened by dry etching.
By leaving the film of the surface-strengthening layer having a thickness of Å, it is possible to obtain an excellent effect that a surface which is smooth and has no distortion can be obtained as the whole solid-state imaging device.

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

第1図は本発明に係る固体撮像素子の要部のみを拡大し
て示した断面図、第2図(A)〜(J)は本発明に係る
色フィルタ層の製造工程を順次略示的に示した要部のみ
の拡大断面図、第3図は一般的な半導体ウェハの一部を
拡大して示した略示的平面図、第4図(A)〜(E)は
第3図のIV−IV線に沿う断面に対応し、従来例における
下地処理工程を順次略示的に示した要部のみの拡大断面
図、第5図(A)〜(K)は第3図のV−V線の沿う断
面に対応し、従来例に係る色フィルタ層の製造工程を順
次略示的に示した要部のみの拡大断面図である。 1……シリコン基板、2……スクライブライン 3……撮像受光領域、4……受光部 5……電極部、6……穴埋め用樹脂 7……パターンマスク、8……ベース層 9……赤色フィルタ層、10,12……中間層 11……緑色フィルタ層、13……青色フィルタ層 14……保護層、21……表面強化層 21a……未露光部
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing only an essential part of a solid-state image sensor according to the present invention, and FIGS. 2A to 2J are schematic diagrams sequentially showing a manufacturing process of a color filter layer according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of only the main part shown in FIG. 3, FIG. 3 is a schematic plan view showing an enlarged part of a general semiconductor wafer, and FIGS. 4 (A) to 4 (E) are FIG. FIG. 5A to FIG. 5K are enlarged cross-sectional views of only a main part corresponding to the cross section along the line IV-IV and schematically showing the base treatment step in the conventional example in order. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of only a main part corresponding to a cross section taken along line V and schematically and sequentially showing manufacturing steps of a color filter layer according to a conventional example. 1 ... Silicon substrate, 2 ... Scribe line 3 ... Imaging light receiving area, 4 ... Light receiving portion 5 ... Electrode portion, 6 ... Hole filling resin 7 ... Pattern mask, 8 ... Base layer 9 ... Red Filter layer, 10, 12 ...... Intermediate layer 11 ...... Green filter layer, 13 ...... Blue filter layer 14 ...... Protective layer, 21 ...... Surface reinforcing layer 21a ...... Unexposed area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英三郎 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (72)発明者 円道 博毅 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−118573(JP,A) 特開 昭63−49703(JP,A) 特開 平2−26070(JP,A) 特開 昭62−209503(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eisaburo Watanabe 1-5-1 Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Enmichi 1-5-1 Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd. (56) Reference JP-A-62-118573 (JP, A) JP-A-63-49703 (JP, A) JP-A-2-26070 (JP, A) JP-A-62-209503 (JP , A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染
色した複数の色相のフィルタ層と透明な中間層及び保護
層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法であっ
て、前記透明な中間層及び保護層は熱硬化性樹脂により
形成し、更に前記保護層の上面に、40%クロロメチレー
ト化されたポリスチレンからなる表面強化層を略30,000
〜40,000Åの厚さの皮膜で設け、該表面強化層を電極及
びスクライブラインに対応するパタンマッチングして露
光現像し、その後ドライエッチングすることによりその
電極部及びスクライブラインに対応する部分の中間層、
保護層及びベース層を一括して除去し露出させ、前記表
面強化層の厚さを少なくとも10,000Åとしたことを特徴
とする固体撮像素子の製造方法。
1. A method for manufacturing a solid-state image pickup device, in which a filter layer of a plurality of hues obtained by dyeing a photosensitive resin with a dye, a transparent intermediate layer and a protective layer are sequentially laminated on a light receiving portion on a substrate. The transparent intermediate layer and the protective layer are made of a thermosetting resin, and a surface reinforcing layer made of 40% chloromethylated polystyrene is formed on the upper surface of the protective layer in an amount of about 30,000.
~ 40,000Å thick film, the surface-strengthening layer is pattern-matched corresponding to the electrodes and scribe lines, exposed and developed, and then dry-etched to form an intermediate layer of the electrodes and scribe lines. ,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that the protective layer and the base layer are collectively removed and exposed, and the thickness of the surface reinforcing layer is at least 10,000 Å.
【請求項2】中間層をエポキシ樹脂で構成したことを特
徴とする請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
2. The method for manufacturing a solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the intermediate layer is made of an epoxy resin.
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JPS62118573A (en) * 1985-11-19 1987-05-29 Matsushita Electronics Corp Manufacture of color solid-state image pickup device
JPS6349703A (en) * 1986-08-19 1988-03-02 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of color filter
JPH02260701A (en) * 1989-03-30 1990-10-23 Sony Corp Antenna shared apparatus

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