JP2547194B2 - カラ−固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

カラ−固体撮像装置の製造方法

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JP2547194B2 JP60138767A JP13876785A JP2547194B2 JP 2547194 B2 JP2547194 B2 JP 2547194B2 JP 60138767 A JP60138767 A JP 60138767A JP 13876785 A JP13876785 A JP 13876785A JP 2547194 B2 JP2547194 B2 JP 2547194B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー固体撮像装置の製造方法に関するもの
である。
〔発明の概要〕
この発明は、平坦化膜上に色フィルターを形成する光
電変換部の近傍にボンディングパッド部を有するカラー
固体撮像装置の製造方法において、上記平坦化膜を熱硬
化性有機系材料を用いて構成し、色フィルターおよびそ
の保護膜を形成した後にボンディングパッド部の上記平
坦化膜を開口することにより、 各種感光液や各種染色液のボンディングパッド部への
影響を防止し、工程の短縮を実現するものである。
〔従来の技術〕
一般にカラー固体撮像装置は、小型、軽量の撮像デバ
イスとして知られており、例えばポータブルタイプのVT
Rカメラなどに用いられ、現在映像、通信分野での需要
や用途が拡がりつつある。
従来、カラー固体撮像装置は、フォトリソグラフィの
技術を用いた種々の工程を経て製造されており、このよ
うなカラー固体撮像装置の製造方法の一例を第2図a〜
第2図fを参照しながら概略的に説明する。
(a) 従来のカラー固体撮像装置の製造工程は、第2
図aに示すように、先ず、画像情報となる入射光を受け
て電荷を発生蓄積する受光部及び当該受光部に発生蓄積
した電荷を転送するための転送部からなる光電変換部10
2を形成した固体撮像素子基板101の上記光電変換部102
の近傍に、例えばボンディングパッド部としてAl電極10
3を所定のパターンに被着形成する。
(b) 次に第2図bに示すように、上記ボンディング
パッド部103及び上記光電変換部102の全面に例えば合成
樹脂の平坦化膜104を塗布する。
(c) 全面に平坦化膜104を塗布後、第2図cに示す
ように、上記Al電極103の上部領域の上記平坦化膜104を
除去する。すなわち、Al電極103の電極表面103aが露出
するように平坦化膜104のボンディングパッド部であるA
l電極103の上部の領域に窓部109を形成する。この平坦
化膜104のAl電極103の上部領域の除去は、フォトレジス
トを塗布し、露光、現像等の諸工程により行われる。
(d) 第2図dに示すように、Al電極103の上部領域
の上記平坦化膜104を除去後、平板上の色フィルターを
形成する第1染色層105(グリーン層)を被着させる。
この第1染色層105は、ゼラチン、カゼイン、グリュ
ー、ポリビニルアルコール等と重クロム酸塩からなる被
染色感光液を塗布し、選択露光、現像を行ってパターン
形成し、次に該パターン形成されたものを基板と共に例
えばグリーン染色液に浸漬して形成するものである。な
お、この場合には、染料の定着、染色層の硬化のため、
種々の溶液等に浸漬して処理を施す。
(e) つづいて第2図eに示すように、第2染色層10
6(レッド層)、第3染色層107(ブルー層)に対しても
上記第1染色層105の形成の同様の工程を繰り返す。
(f) 第2図fに示すように、上記第1染色層105、
第2染色層106、第3染色層107からなる色フィルターを
形成後、該色フィルターを保護する保護膜108を形成す
る。上記Al電極103の上部領域は保護膜108を除去し、ワ
イヤーボンディングのために窓開けしておく。
以上のような工程を経てカラー固体撮像装置は製造さ
れており、また、このようなカラー固体撮像装置の製造
方法を開示したものとして、例えば特開昭55−120183号
公報がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した工程により製造されるカラー固体撮像装置
は、次のような問題点を有している。
先ず、第1の問題点は、色フィルターを形成するため
の各種の被染色感光液、染色液及び溶液がボンディング
パッド部であるAl電極103に悪影響を与えていることで
ある。上述したようにAl電極103は、平坦化膜を形成し
た後、窓部109が形成されて当該Al電極103の電極表面10
3aが露出する。このように開口された後には、上記電極
表面103aは直接色フィルターを形成するための各種の被
染色感光液、染色液及び溶液に晒されることになり、こ
のため該電極表面103a上に上記各種の被染色感光液、染
色液及び溶液が残存したり、Al電極103自体が腐食或い
は変質等の影響を受けたりする。そして、このような場
合には、ワイヤーボンドの接着強度が劣化する等のボン
ディングの不良といった問題を引き起こすことになる。
また、第2の問題点として、各種の被染色感光液、染
色液及び溶液の塗布あるいは保護膜108の塗布の以前に
ボンディングパッド部であるAl電極103の領域を窓開け
しているため、これら各種の被染色感光液、染色液及び
溶液の塗布あるいは保護膜108の塗布の際に、塗布ムラ
を生じ易いことである。一般にカラー固体撮像装置は、
光学的に高精度の加工が要求されているにもかかわら
ず、上記塗布ムラを生じることは、カラー固体撮像装置
には不都合である。
更に、上記平坦化膜104に非感光性の合成樹脂を材料
とする平坦化膜を使用した場合には、該非感光性の平坦
化膜をボンディングパッド部の領域において窓開け加工
するときに、フォトレジストの塗布等の工程上手間がか
かり作業性がよくなく歩留りの向上が果たせないという
問題がある。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、ボンディング
の不良を生ずることもなく、また、各種の被染色感光
液、染色液及び溶液の塗布あるいは保護膜の塗布の際の
塗布ムラを防止し、かつ、製造上も工程数の短縮された
カラー固体撮像装置の製造方法を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
色フィルターを上部に形成する光電変換部の近傍にボ
ンディングパッド部を有するカラー固体撮像装置の製造
方法において、 上記光電変換部及び上記ボンディングパッド部の上部
に熱硬化性有機系材料からなる平坦化膜を形成する工程
と、該平坦化膜の上記光電変換部の上部領域に上記色フ
ィルターを形成した後、レジスト材料膜のパターニング
を行って該色フィルターを被覆する保護膜を形成し、上
記ボンディングパッド部の上部領域の上記平坦化膜を、
上記保護膜をマスクとしかつCF4とO2を含むエッチング
ガスを用いるドライエッチングにより除去する工程とを
有することを特徴とするカラー固体撮像装置の製造方法
により上述の問題点を解決する。
〔作用〕
平坦化膜を形成した後の工程では、ボンディングパッ
ド部の領域上の当該平坦化膜を除去せず、色フィルター
形成後にボンディングパッド部の領域を窓明けするた
め、上記平坦化膜を形成した後の工程で必要であったフ
ォトレジストの塗布、選択露光、現像といった工程が不
要になり、工程の簡略化が実現できる。また、同様にボ
ンディングパッド部の領域の窓開けを色フィルター形成
後に行うため、ボンディングパッド部に対して各種の被
染色感光液、染色液及び溶液等が影響することがない。
特に、本発明では平坦化膜を熱硬化性有機系材料を用い
て構成するので、優れた耐薬品性が得られる。各種の被
染色感光液、染色液及び溶液等の塗布時においては、ボ
ンディングパッド部も平坦化膜に被覆されて平滑なた
め、塗布ムラを生ずることもなく塗布することができ
る。更に、色フィルターの保護膜をマスクとするたとえ
ばCF4/O2プラズマエッチング等によるボンディングパッ
ド部の窓開けを行うことができ、この場合には工程の短
縮が実現される。
〔実施例〕
本発明の好適な実施例を第1図a〜第1図fを参照し
ながら説明する。
本実施例のカラー固体撮像装置の製造方法は、平板状
の色フィルターを光電変換部の上部領域に形成する例で
ある。
(a) 先ず、第1図aに示すように、画像情報となる
入射光を受けて電荷を発生蓄積する受光部及び当該受光
部に発生蓄積した電荷を転送するための転送部からなる
光電変換部2を形成した固体撮像素子基板1の上記光電
変換部2の近傍に、例えばボンディングパッド部として
Al電極3を所定のパターンに被着形成する。上記光電変
換部2には凹部a、凸部2bが有り、この表面の凹凸を一
定の値以下に抑えるための平坦化膜が塗布される。
(b) 次に、第1図bに示すように、固体撮像素子基
板1上の光電変換部2及びAl電極3上に表面の平滑化を
目的とする平坦化膜4を塗布し、加熱等の処理を施して
硬化させる。この平坦化膜4は、合成樹脂をもって形成
することができ、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、
ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、フェ
ノール樹脂、シリコーン樹脂、ガラスレジン、尿素樹
脂、ポリエステル樹脂等各種適用することができる。ま
た、従来はボンディングパッド部であるAl電極3の部分
を窓開けする工程が、上記平坦化膜4の被着形成後に行
われていたが、本例の場合、窓明けせずに次の工程に進
む。従って、後述するように工程の簡略化を実現するこ
とができる。
(c) 第1図cに示すように、Al電極3の上部領域を
窓開けすることなく、たとえば平板状の色フィルターを
形成する第1染色層5(例えばグリーン層)を平坦化膜
4上に被着させる。この第1染色層5は、ゼラチン、カ
ゼイン、グリュー、ポリビニルアルコール等と重クロム
酸塩からなる被染色感光液を塗布し、選択露光、現像を
行ってパターン形成し、次に該パターンを基板ごと例え
ばグリーンの染色液に浸漬して形成するものである。そ
して、上記パターンを染色後、タンニン酸水溶液、酒石
酸アンチモンカリウム水溶液、ホルムアルデヒド水溶液
等により、染料の定着や染色層の硬化を行って以降の染
色層の混色を回避する。
この工程において、上記Al電極3の上部領域は開口せ
ず凹部でないため、上記被染色感光液等を塗布する際に
は、塗布ムラを生ずることもなく容易に塗布することが
できる。
(d) 第1図dに示すように、第1染色層5を被着形
成後、該第1染色層5の形成と同様の工程を染色液の種
類を変えて繰り返すことにより、第2染色層6(例えば
レッド層)、第3染色層7(例えばブルー層)を形成す
る。以上の工程によって色フィルターである3原色カラ
ーフィルターが形成される。
(e) 第1図eに示すように、色フィルターを形成
後、この色フィルター上に保護膜8を形成する。保護膜
8の材料は遠紫外線レジストを用いることができ、例え
ば遠紫外線レジストCMS−DU(東洋曹達工業製)を用い
てもよい。
上記保護膜8の塗布後、パッド電極窓開け用フォトマ
スクを用いて露光、現像し、Al電極3の上部領域の保護
膜8を除去して、窓部9を形成する。この場合には、Al
電極3の上部領域は、再び平坦化膜4が露出することに
なる。
(f) 続いて、第1図fに示すようにCF4とO2からな
るプラズマ雰囲気でドライエッチングを行って、上記Al
電極3上の平坦化膜4を上記保護膜8をマスクとして除
去する。このプラズマエッチングの際には、シリコン酸
化膜やシリコン窒化膜のエッチングと異なり、CF4の流
量に対してO2の流量を相対的に大きくしないと充分なエ
ッチング速度が得られない。遠紫外線レジスタは可視領
域において、殆ど光吸収がなく、上記プラズマエッチン
グ後でも色フィルター上に保護膜8として配設しておく
ことができ、剥離の必要性はない。したがって単なるフ
ォトレジストを利用した工程に比較して、特に色フィル
ターの保護のためのオーバーコート膜の形成工程は不要
である。
以上の工程を特徴とするカラー固体撮像装置の製造方
法は、従来、平坦化膜を形成した後の工程でAl電極の領
域上の当該平坦化膜を除去していたが、色フィルター形
成後にAl電極3上の平坦化膜4を窓開けするため、Al電
極3の電極表面3aが各種の被染色感光液、染色液及び溶
液等に直接晒されることがなく、従って、電極表面3aの
腐食、変質等が生ずることもなく接着強度の優れた優良
なワイヤーボンディングを行うことができる。
また、上記被染色感光液等を塗布する際には、上述し
たように上記Al電極3の上部領域は被覆されており平滑
であるため、塗布ムラを生ずることもなく容易に塗布す
ることができる。
更に、平坦化膜を形成した後の工程で行われていたAl
電極3の上部領域の窓開け工程としてのフォトレジスト
塗布、選択露光、現像等の諸工程が不要になり、工程の
短縮化を実現することができる。さらに、当該平坦化膜
を除去するために使用されるフォトマスク及びそのマス
ク合わせも不要になる。また、このマスクに例えば遠紫
外線レジストを使用することにより選択的なプラズマエ
ッチングによって、爾後、遠紫外線レジストをそのまま
保護膜として使用することができ、通常のフォトレジス
トを使用した場合のように、色フィルターの保護のため
の保護膜を新たに形成するこ工程は不要である。
尚、上述した実施例においては、保護膜8として遠紫
外線レジストを使用したが、これに限定されず、通常の
フォトレジストを使用することもでき、この場合におい
ても工程の短縮など所定の効果を上げることができる。
〔発明の効果〕
本発明のカラー固体撮像装置の製造方法を実施するこ
とにより、保護膜形成後にボンディングパッド部上の平
坦化膜を除去するためボンディングの不良を生ずること
もなく、また、各種の被染色感光液、染色液及び溶液の
塗布あるいは保護膜の塗布の際には、該平坦化膜がボン
ディングパッド部上での平滑なため塗布ムラを防止する
ことができ、マスクと保護膜を兼用するレジストを塗布
することにより、製造上も工程数を短縮することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜第1図fは本発明の実施例のカラー固体撮像
装置の製造方法の例を工程順に示す装置の概略断面図で
あり、第2図a〜第2図fは従来のカラー固体撮像装置
の製造方法の例を工程順に示す装置の概略断面図であ
る。 1……固体撮像素子基板 2……光電変換部 3……Al電極(ボンディングパッド部) 4……平坦化膜 5……第1染色層(グリーン層) 6……第2染色層(レッド層) 7……第2染色層(ブルー層) 8……保護膜 9……窓部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−55660(JP,A) 特開 昭55−132077(JP,A) 特開 昭59−175761(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】色フィルターを上部に形成する光電変換部
    の近傍にボンディングパッド部を有するカラー固体撮像
    装置の製造方法において、 上記光電変換部及び上記ボンディングパッド部の上部に
    熱硬化性有機系材料からなる平坦化膜を形成する工程
    と、 該平坦化膜の上記光電変換部の上部領域に上記色フィル
    ターを形成した後、レジスト材料膜のパターニングを行
    って該色フィルターを被覆する保護膜を形成し、上記ボ
    ンディングパッド部の上部領域の上記平坦化膜を、上記
    保護膜をマスクとしかつCF4とO2を含むエッチングガス
    を用いるドライエッチングにより除去する工程とを有す
    ることを特徴とするカラー固体撮像装置の製造方法。
JP60138767A 1985-06-25 1985-06-25 カラ−固体撮像装置の製造方法 Expired - Lifetime JP2547194B2 (ja)

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