JP2687722B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JP2687722B2 JP2687722B2 JP2335677A JP33567790A JP2687722B2 JP 2687722 B2 JP2687722 B2 JP 2687722B2 JP 2335677 A JP2335677 A JP 2335677A JP 33567790 A JP33567790 A JP 33567790A JP 2687722 B2 JP2687722 B2 JP 2687722B2
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- Japan
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- light
- shielding film
- film
- imaging device
- state imaging
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Description
【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に関し、特にカラー固体
撮像装置の遮光膜の構造に関する。
撮像装置の遮光膜の構造に関する。
従来、この種のカラー固体撮像装置では、通常の半導
体製造方法で製造された白黒固体撮像装置にカラーフィ
ルターアレイを直接積層する方式（オンチップ方式又は
オンウェハー方式）あるいはガラス板上に形成されたカ
ラーフィルターアレイを基板に接着する方式（貼り付け
方式）でカラー化が行なわれている。このうち、後者の
貼り付け方式ではガラス板接着時のアライメント精度が
前者のオンチップ方式に較べて２倍以上悪い、また半導
体基板表面とガラス板の間で緩衝縞が発生する。更に費
用が高くつくという欠点があるため、前者のオンチップ
方式が今後主流になっていくと予想される。以下このオ
ンチップ方式について図面を用いて詳細に説明する。
体製造方法で製造された白黒固体撮像装置にカラーフィ
ルターアレイを直接積層する方式（オンチップ方式又は
オンウェハー方式）あるいはガラス板上に形成されたカ
ラーフィルターアレイを基板に接着する方式（貼り付け
方式）でカラー化が行なわれている。このうち、後者の
貼り付け方式ではガラス板接着時のアライメント精度が
前者のオンチップ方式に較べて２倍以上悪い、また半導
体基板表面とガラス板の間で緩衝縞が発生する。更に費
用が高くつくという欠点があるため、前者のオンチップ
方式が今後主流になっていくと予想される。以下このオ
ンチップ方式について図面を用いて詳細に説明する。
第４図は、従来のカラー固体撮像装置の縦断面図であ
る。第４図では本技術に直接関係のない部分の構造は省
略してある。拡散層の形成された半導体基板１にはMOS
型又はCCD型等の撮像素子が形成されている。
る。第４図では本技術に直接関係のない部分の構造は省
略してある。拡散層の形成された半導体基板１にはMOS
型又はCCD型等の撮像素子が形成されている。
半導体基板１の表面にフォトダイオード部以外を覆う
ように遮光膜２が設けてある。これはフォトダイオード
部以外に直接入射光が入るのを防ぐためのもので、通常
アルミ等の金属を用いている。その上に平坦化膜３が形
成されている。これはその上層部に形成される染色層の
形状が半導体基板１や遮光膜２の形状の影響を受けるの
を防ぐためのもので、通常、PGMA（ポリメタクリル酸グ
リシジル）やPMMA（ポリメチルメタクリレート）やSOG
（スピンオングラス）膜やポリイミド等の塗布膜やCVD
酸化膜、またはそれらの組み合せで形成されている。そ
の上に第１汚染層５がパターニング形成されている。こ
れはカラーフィルターであり、通常ゼラチン，カゼイ
ン，グルー，プルラン等のタンパク質と重クロム酸アン
モニウム，重クロク酸カリウム等の感光剤の混合液を塗
布成膜し、縮小投影露光器等の露光器で露光し、20℃〜
50℃程度の水で現像し、所望の分光特性を有する染料で
染色して形成する。その上に層間膜４がある。その上に
第２染色層６がパターニングされており、その上に層間
膜７があり、その上に第３染色層８がパターニングされ
ている。その上に層間膜９がある。これらの層間膜4,7,
9は各染色層間での混色を防ぐための防染効果と、各染
色層で生ずる段差を平坦化する効果を目的とした膜で、
通常、PGMA,PMMA,CMS（ポリクロロメチルスチレン）等
のレジストで形成され、遠紫外露光あるいはエッチング
で配線パッド部のコンタクトホールを形成する。
ように遮光膜２が設けてある。これはフォトダイオード
部以外に直接入射光が入るのを防ぐためのもので、通常
アルミ等の金属を用いている。その上に平坦化膜３が形
成されている。これはその上層部に形成される染色層の
形状が半導体基板１や遮光膜２の形状の影響を受けるの
を防ぐためのもので、通常、PGMA（ポリメタクリル酸グ
リシジル）やPMMA（ポリメチルメタクリレート）やSOG
（スピンオングラス）膜やポリイミド等の塗布膜やCVD
酸化膜、またはそれらの組み合せで形成されている。そ
の上に第１汚染層５がパターニング形成されている。こ
れはカラーフィルターであり、通常ゼラチン，カゼイ
ン，グルー，プルラン等のタンパク質と重クロム酸アン
モニウム，重クロク酸カリウム等の感光剤の混合液を塗
布成膜し、縮小投影露光器等の露光器で露光し、20℃〜
50℃程度の水で現像し、所望の分光特性を有する染料で
染色して形成する。その上に層間膜４がある。その上に
第２染色層６がパターニングされており、その上に層間
膜７があり、その上に第３染色層８がパターニングされ
ている。その上に層間膜９がある。これらの層間膜4,7,
9は各染色層間での混色を防ぐための防染効果と、各染
色層で生ずる段差を平坦化する効果を目的とした膜で、
通常、PGMA,PMMA,CMS（ポリクロロメチルスチレン）等
のレジストで形成され、遠紫外露光あるいはエッチング
で配線パッド部のコンタクトホールを形成する。
上述した従来のカラー固体撮像装置では、遮光膜とし
て縮小投影器露光機の露光光線であるｇ線（波長436n
m）に対し真空中で約90％の反射率を有するアルミニウ
ムを使用しているため、第５図に示すように遮光膜が半
導体基板１の表面に対し角度を有する（平行でない）部
分では染色層14を光転写技術によってパターニングする
工程において、露光光線と異なった方向に乱反射してし
まう。これによって本来、染色膜が形成されてはならな
い部分に染色層が形成されてしまう。従って、カラー固
体撮像装置の各絵素に要求される分光特性を満すことが
できない。つまりは混色により、色再現性・色変調性・
色均一性・感度均一性が低下するという欠点があった。
て縮小投影器露光機の露光光線であるｇ線（波長436n
m）に対し真空中で約90％の反射率を有するアルミニウ
ムを使用しているため、第５図に示すように遮光膜が半
導体基板１の表面に対し角度を有する（平行でない）部
分では染色層14を光転写技術によってパターニングする
工程において、露光光線と異なった方向に乱反射してし
まう。これによって本来、染色膜が形成されてはならな
い部分に染色層が形成されてしまう。従って、カラー固
体撮像装置の各絵素に要求される分光特性を満すことが
できない。つまりは混色により、色再現性・色変調性・
色均一性・感度均一性が低下するという欠点があった。
本発明の固体撮像装置は、半導体基板上に設けられた
フォトダイオード以外が第１の遮光膜で覆われており、
その第１の遮光膜上に平坦化膜を介して第２の遮光膜を
有している。
フォトダイオード以外が第１の遮光膜で覆われており、
その第１の遮光膜上に平坦化膜を介して第２の遮光膜を
有している。
〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。MOS型
あるいはCCD型の撮像素子が形成されている半導体基板
１の表面にフォトダイオード部以外を覆うようにアルミ
等による第１遮光膜10が設けてある。その上を平坦化膜
11が全面を覆っている。その上に第１遮光膜10を覆うよ
うに第２遮光膜12がある。その上を平坦化膜13が覆って
いる。その上層部は従来技術のところで述べたのと同じ
ように染色層と層間膜が交互に形成されている。
あるいはCCD型の撮像素子が形成されている半導体基板
１の表面にフォトダイオード部以外を覆うようにアルミ
等による第１遮光膜10が設けてある。その上を平坦化膜
11が全面を覆っている。その上に第１遮光膜10を覆うよ
うに第２遮光膜12がある。その上を平坦化膜13が覆って
いる。その上層部は従来技術のところで述べたのと同じ
ように染色層と層間膜が交互に形成されている。
第２遮光膜12は第１遮光膜10上の段差部を覆い、この
部分での乱反射を防ぐ。又この第２遮光膜12は平坦化さ
れた膜（平坦化膜11）上に形成されているので表面段差
が少なく乱反射を防げる。このように自画素内で乱反射
した露光光が隣接する画素へ入れるのを防ぐことがで
る。又、第１遮光膜10と第２遮光膜12の２つの層が重な
っているためこの部分での光のつきぬけの発生の確率が
大幅に減少する。
部分での乱反射を防ぐ。又この第２遮光膜12は平坦化さ
れた膜（平坦化膜11）上に形成されているので表面段差
が少なく乱反射を防げる。このように自画素内で乱反射
した露光光が隣接する画素へ入れるのを防ぐことがで
る。又、第１遮光膜10と第２遮光膜12の２つの層が重な
っているためこの部分での光のつきぬけの発生の確率が
大幅に減少する。
次に本実施例の実際のレイアウト側について２例紹介
する。
する。
第２図はその第１のレイアウト例で、素子は２次元CC
Dで、第１遮光膜開口部15は第１遮光膜がない部分で、
フォトダイオードの領域に相当する。第２遮光膜12は第
１遮光膜の開口部以外のほとんど全ての領域を覆ってい
る。第３図はその第２のレイアウト側で垂直方向のみ第
２遮光膜12を点在形成したもので、この部分での乱反射
が最大であるためこのような設計でも十分な効果がえら
れた。
Dで、第１遮光膜開口部15は第１遮光膜がない部分で、
フォトダイオードの領域に相当する。第２遮光膜12は第
１遮光膜の開口部以外のほとんど全ての領域を覆ってい
る。第３図はその第２のレイアウト側で垂直方向のみ第
２遮光膜12を点在形成したもので、この部分での乱反射
が最大であるためこのような設計でも十分な効果がえら
れた。
以上説明したように本発明は第１の遮光膜上に第２の
遮光膜を形成することで、遮光膜での露光光の乱反射に
よる色再現性，色変調性，色均一性，感度均一性の低下
を防ぐ効果がある。
遮光膜を形成することで、遮光膜での露光光の乱反射に
よる色再現性，色変調性，色均一性，感度均一性の低下
を防ぐ効果がある。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
第一の応用レイアウト例の平面図、第３図は第２の応用
レイアウト例の平面図、第４図は従来例の断面図、第５
図は従来例の問題点を示す断面図である。 １……半導体基板、２……遮光膜、3,11,13……平坦化
膜、4,7,9……層間膜、５……第１染色層、６……第２
染色層、８……第３染色層、10……第１遮光膜、12……
第２遮光膜、14……染色層、15……第１遮光膜開口部。
第一の応用レイアウト例の平面図、第３図は第２の応用
レイアウト例の平面図、第４図は従来例の断面図、第５
図は従来例の問題点を示す断面図である。 １……半導体基板、２……遮光膜、3,11,13……平坦化
膜、4,7,9……層間膜、５……第１染色層、６……第２
染色層、８……第３染色層、10……第１遮光膜、12……
第２遮光膜、14……染色層、15……第１遮光膜開口部。
Claims (1)
- 【請求項１】フォトダイオード以外の領域が半導体表面
に設けられた第１の遮光膜で覆われており、前記第１の
遮光膜は基板に対して平坦な部分と平坦でない部分を有
し、前記第１の遮光膜の平坦でない部分の上方に平坦化
膜を介して第２の平坦な遮光膜を設けたことを特徴とす
る固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335677A JP2687722B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335677A JP2687722B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04199875A JPH04199875A (ja) | 1992-07-21 |
| JP2687722B2 true JP2687722B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18291274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335677A Expired - Lifetime JP2687722B2 (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687722B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5376883B2 (ja) | 2008-09-26 | 2013-12-25 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH021976A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-08 | Canon Inc | カラー固体撮像装置 |
| JPH0289367A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2335677A patent/JP2687722B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04199875A (ja) | 1992-07-21 |
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