JP2702196B2 - カラー固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents
カラー固体撮像素子およびその製造方法Info
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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、CCD等の固体撮像素子上に直接カラーフィ
ルタ層を形成してなるカラー固体撮像素子に係り、特
に、カラーフィルタ母材を固体撮像素子上にコーティン
グする際のストリエーション（塗布むら）を改善したカ
ラー固体撮像素子およびその製造方法に関するものであ
る。
ルタ層を形成してなるカラー固体撮像素子に係り、特
に、カラーフィルタ母材を固体撮像素子上にコーティン
グする際のストリエーション（塗布むら）を改善したカ
ラー固体撮像素子およびその製造方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 近年、カラー固体撮像素子として、固体撮像素子に直
接カラーフィルタを形成する、いわゆるオンチップ型の
ものが知られている。
接カラーフィルタを形成する、いわゆるオンチップ型の
ものが知られている。
その製造方法の工程の１例を第５図〜第７図に示す。
第５図は一般的な固体撮像素子の断面を示すもので、シ
リコン基板１の表面にフォトセンサアレイ部２とボンデ
ィングパッド部３、スクライブライン４が配列されてい
る。５はパッシベーション膜である。
第５図は一般的な固体撮像素子の断面を示すもので、シ
リコン基板１の表面にフォトセンサアレイ部２とボンデ
ィングパッド部３、スクライブライン４が配列されてい
る。５はパッシベーション膜である。
第５図に示す固体撮像素子上にカラーフィルタを形成
するには、まずウェハ表面に平坦処理を施し、第６図に
示すように固体撮像素子の表面を平坦にする。なぜな
ら、固体撮像素子の表面はフォトセンサアレイ部２の凹
凸は勿論のこと、その周囲にはボンディングパッド部
３、スクライブライン部４等が配置されており、これら
の上に直接カラーフィルタを形成しようとするとフィル
タ母材の塗布ムラを生じてしまうことになるから、それ
を防止するためにウェハ表面の平坦化を行うのである。
なお、第６図において、６は平坦化膜、７はボンディン
グパッド部、スクライブライン部に埋めこまれた樹脂で
あり、当該樹脂７はフィルタ形成後に除去されるもので
ある。
するには、まずウェハ表面に平坦処理を施し、第６図に
示すように固体撮像素子の表面を平坦にする。なぜな
ら、固体撮像素子の表面はフォトセンサアレイ部２の凹
凸は勿論のこと、その周囲にはボンディングパッド部
３、スクライブライン部４等が配置されており、これら
の上に直接カラーフィルタを形成しようとするとフィル
タ母材の塗布ムラを生じてしまうことになるから、それ
を防止するためにウェハ表面の平坦化を行うのである。
なお、第６図において、６は平坦化膜、７はボンディン
グパッド部、スクライブライン部に埋めこまれた樹脂で
あり、当該樹脂７はフィルタ形成後に除去されるもので
ある。
この平坦処理の方法としては種々の提案がなされてい
る。例えば、特開昭62−299070号公報、および特開昭62
−78502号公報には、ウェハ表面の凹部を感光性樹脂で
埋めることでウェハ表面を平坦化することが、特開昭62
−12162号公報、および特開昭63−37655号公報には、パ
ターンレイアウトに工夫を加えることで平坦化すること
がそれぞれ提案されており、また、特開昭60−64303号
公報には、感光性樹脂を多層積層することによりウェハ
表面を平坦化することが提案されている。
る。例えば、特開昭62−299070号公報、および特開昭62
−78502号公報には、ウェハ表面の凹部を感光性樹脂で
埋めることでウェハ表面を平坦化することが、特開昭62
−12162号公報、および特開昭63−37655号公報には、パ
ターンレイアウトに工夫を加えることで平坦化すること
がそれぞれ提案されており、また、特開昭60−64303号
公報には、感光性樹脂を多層積層することによりウェハ
表面を平坦化することが提案されている。
ウェハ表面の平坦化処理が終了したら、次に、第７図
に示すように、平坦化された固体撮像素子上に、多色フ
ィルタの第１色目のフィルタ層８を形成する。色フィル
タ層を形成する方法は種々知られているが、例えば、カ
ゼイン、ゼラチン、グリュー等の天然高分子に重クロム
酸アンモニウムを添加したものを感光材として、露光、
現像し、その後、第１色目の色、例えば赤色を染色して
形成することができる。
に示すように、平坦化された固体撮像素子上に、多色フ
ィルタの第１色目のフィルタ層８を形成する。色フィル
タ層を形成する方法は種々知られているが、例えば、カ
ゼイン、ゼラチン、グリュー等の天然高分子に重クロム
酸アンモニウムを添加したものを感光材として、露光、
現像し、その後、第１色目の色、例えば赤色を染色して
形成することができる。
この第１色目のフィルタ層８は、ウェハ面が十分に平
坦化されているので、色材をムラなく塗布することがで
き、従って形成されたフィルタ層も均一なものとなる。
坦化されているので、色材をムラなく塗布することがで
き、従って形成されたフィルタ層も均一なものとなる。
その後、同様にして第２色目、第３色目、……の色フ
ィルタ層を形成すれば、所望の色フィルタ層を有するオ
ンチップ型のカラー固体撮像素子を得ることができる。
ィルタ層を形成すれば、所望の色フィルタ層を有するオ
ンチップ型のカラー固体撮像素子を得ることができる。
なお、図中の8A,8B,8Cは、フォトセンサアレイ部２の
外周部に延長して形成したカラーフィルタ層であり、当
該カラーフィルタ層は第８図に示すように、ベタで形成
してもよいものである。
外周部に延長して形成したカラーフィルタ層であり、当
該カラーフィルタ層は第８図に示すように、ベタで形成
してもよいものである。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、以上のように、ウェハ表面を平坦化化
するだけでは、実際にはフィルタ母材の塗布ムラを防止
するには不十分である。なぜなら、多色のカラーフィル
タを形成する場合には、１色目に形成されたフィルタ自
身の凸部が２色目以降のフィルタ形成の障害になり、ス
トリエーションを生じさせてしまうからである。
するだけでは、実際にはフィルタ母材の塗布ムラを防止
するには不十分である。なぜなら、多色のカラーフィル
タを形成する場合には、１色目に形成されたフィルタ自
身の凸部が２色目以降のフィルタ形成の障害になり、ス
トリエーションを生じさせてしまうからである。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、スト
リエーションのないカラーフィルタ層を形成した固体撮
像素子を提供することを目的とするものである。
リエーションのないカラーフィルタ層を形成した固体撮
像素子を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のカラー固体撮
像素子の製造方法は、光電変換領域上にフォトリソグラ
フィー法によって所定の画像を形成し、該画像を染色す
ることを必要回数繰り返すことによって直接カラーフィ
ルタ層を形成するカラー固体撮像素子の製造方法におい
て、該カラーフィルタ層を上記光電変換領域の外周部に
延長して形成し、且つ上記外周部において、カラーフィ
ルタ層の膜厚に外周方向に負の勾配を付けることを特徴
とする。
像素子の製造方法は、光電変換領域上にフォトリソグラ
フィー法によって所定の画像を形成し、該画像を染色す
ることを必要回数繰り返すことによって直接カラーフィ
ルタ層を形成するカラー固体撮像素子の製造方法におい
て、該カラーフィルタ層を上記光電変換領域の外周部に
延長して形成し、且つ上記外周部において、カラーフィ
ルタ層の膜厚に外周方向に負の勾配を付けることを特徴
とする。
また、本発明のカラー固体撮像素子は、固体撮像素子
上に直接染色による単層のカラーフィルタ層を形成した
カラー固体撮像素子において、該カラーフィルタ層は上
記固体撮像素子の光電変換領域の外周部に延長して形成
されており、且つ上記外周部において、カラーフィルタ
層の膜厚は外周方向に負の勾配を有していることを特徴
とする。
上に直接染色による単層のカラーフィルタ層を形成した
カラー固体撮像素子において、該カラーフィルタ層は上
記固体撮像素子の光電変換領域の外周部に延長して形成
されており、且つ上記外周部において、カラーフィルタ
層の膜厚は外周方向に負の勾配を有していることを特徴
とする。
［作用および発明の効果］ 本発明は、カラーフィルタ層を有効光電変換領域外に
延長し、更に、その延長されたカラーフィルタ層の膜厚
を外周にいくにつれて徐々に薄くするので、第２色目以
降のフィルタ母材を塗布するに際してストリエーション
を有効に防止することができるものである。
延長し、更に、その延長されたカラーフィルタ層の膜厚
を外周にいくにつれて徐々に薄くするので、第２色目以
降のフィルタ母材を塗布するに際してストリエーション
を有効に防止することができるものである。
［実施例］ 以下、図面を参照しつつ本発明に係るカラー固体撮像
素子の製造方法の１実施例を説明する。
素子の製造方法の１実施例を説明する。
ウェハ表面を平坦化するまでは従来と同様であるが、
本発明のカラー固体撮像素子の製造方法においては、第
１図に示すように、フォトセンサアレイ部２の外周部に
延長して形成したカラーフィルタ層の膜厚を外周にいく
程薄くする。即ち、第１図においては、８′A,8′B,8′
Ｃの順に膜厚が薄くなされるのである。カラーフィルタ
は通常、ピッチが数10μｍ程度と狭い間隔で形成される
ので、第１図の８′A,8′Ｂがストリエーションに及ぼ
す影響は少なく、最外周の素子８′Ｃの影響が支配的で
あり、従って、第１図に示すように形成することでスト
リエーションを防止することができるのである。
本発明のカラー固体撮像素子の製造方法においては、第
１図に示すように、フォトセンサアレイ部２の外周部に
延長して形成したカラーフィルタ層の膜厚を外周にいく
程薄くする。即ち、第１図においては、８′A,8′B,8′
Ｃの順に膜厚が薄くなされるのである。カラーフィルタ
は通常、ピッチが数10μｍ程度と狭い間隔で形成される
ので、第１図の８′A,8′Ｂがストリエーションに及ぼ
す影響は少なく、最外周の素子８′Ｃの影響が支配的で
あり、従って、第１図に示すように形成することでスト
リエーションを防止することができるのである。
このようにカラーフィルタ層の膜厚を制御する方法と
しては、フィルタ層形成に使用するフォトマスク（レチ
クル）の当該部分の光学濃度を制御することで行うこと
ができるものである。具体的には次のようである。第３
図に示す固体撮像素子において、Ａは有効光電変換領域
を示し、Ｂはカラーフィルタの延長領域を示すが、カラ
ーフィルタに用いられる感光材はネガ型が一般的である
から、Ｂ領域の内側から外側に向かって、白部の光学濃
度が漸次大きくなるようなレチクルを使用すれば良い。
また、他の方法としては、フォトマスクの延長領域Ｂに
対応する部分の白部に、使用する感光材の解像度以下の
黒点を形成し、その黒点の密度を外側に向かって漸次大
きくする方法もある。
しては、フィルタ層形成に使用するフォトマスク（レチ
クル）の当該部分の光学濃度を制御することで行うこと
ができるものである。具体的には次のようである。第３
図に示す固体撮像素子において、Ａは有効光電変換領域
を示し、Ｂはカラーフィルタの延長領域を示すが、カラ
ーフィルタに用いられる感光材はネガ型が一般的である
から、Ｂ領域の内側から外側に向かって、白部の光学濃
度が漸次大きくなるようなレチクルを使用すれば良い。
また、他の方法としては、フォトマスクの延長領域Ｂに
対応する部分の白部に、使用する感光材の解像度以下の
黒点を形成し、その黒点の密度を外側に向かって漸次大
きくする方法もある。
その後、同様にして第２色目、第３色目……の色フィ
ルタ層を形成すれば、第２図に示すような、所望のカラ
ーフィルタ層を有するオンチップ型のカラー固体撮像素
子を得ることができる。
ルタ層を形成すれば、第２図に示すような、所望のカラ
ーフィルタ層を有するオンチップ型のカラー固体撮像素
子を得ることができる。
このようにすることにより、第７図に示す従来のもの
に比して段差が緩和されるために、第２色目以降のフィ
ルタ母材を塗布する工程でのストリエーションを防止す
ることができる。
に比して段差が緩和されるために、第２色目以降のフィ
ルタ母材を塗布する工程でのストリエーションを防止す
ることができる。
第４図は延長部のフィルタ層のパターンを単純なベタ
パターンとした例を示す図であるが、このようにしても
本発明の目的を達成することができるものである。
パターンとした例を示す図であるが、このようにしても
本発明の目的を達成することができるものである。
以下に具体例をあげる。
［具体例］ CCD固体撮像素子上にFVR（富士薬品製）を2.0μｍの
厚さに塗布し、露光・現像した後、更にポジ型レジスト
によってスクライブ部・ボンディングパッド部を穴埋め
して表面平滑化を行った。
厚さに塗布し、露光・現像した後、更にポジ型レジスト
によってスクライブ部・ボンディングパッド部を穴埋め
して表面平滑化を行った。
この上にゼラチンに感光剤として重クロム酸アンモニ
ウムを添加したものを1.5μｍの厚さに塗布し、レチク
ルマスクを介して、露光・現像してパターニングした。
ウムを添加したものを1.5μｍの厚さに塗布し、レチク
ルマスクを介して、露光・現像してパターニングした。
この際レクチルは、有効光電変換領域からボンディン
グパッド部にかけて絵素が延長されていて、且つその白
部分の光学濃度が外周に向かって漸次大となるように形
成したものを使用した。延長部の膜厚は第１図に示す如
く、外側に向かって次第に薄くなるように形成された。
グパッド部にかけて絵素が延長されていて、且つその白
部分の光学濃度が外周に向かって漸次大となるように形
成したものを使用した。延長部の膜厚は第１図に示す如
く、外側に向かって次第に薄くなるように形成された。
次いで２色目のゼラチンを塗布し、露光・現像して緑
色を染色したところ、塗布ムラに起因する染色ムラは全
く認められなかった。
色を染色したところ、塗布ムラに起因する染色ムラは全
く認められなかった。
第１図は本発明に係るカラー固体撮像素子の１実施例の
構成を示す図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の
製造方法によりR,G,Bの３色のカラーフィルタ層を形成
した構成例を示す図、第３図は延長したカラーフィルタ
層に勾配を付けるための方法を説明するための図、第４
図は所望の勾配をベタで形成した例を示す図、第５図は
通常の固体撮像素子の断面を示す図、第６図は表面を平
坦化処理した固体撮像素子の断面を示す図、第７図は従
来のカラー固体撮像素子の例を示す図、第８図は有効光
電変換領域外に延長したカラーフィルタ層をベタで形成
した例を示す図である。 １……シリコン基板、２……フォトセンサアレイ部、３
……ボンディングパッド部、４……スクライブライン
部、５……パッシベーション膜、６平坦化膜、７……樹
脂、8A,8B,8C,8A′,8B′,8C′……有効光電変換領域外
に延長されたカラーフィルタ層。
構成を示す図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の
製造方法によりR,G,Bの３色のカラーフィルタ層を形成
した構成例を示す図、第３図は延長したカラーフィルタ
層に勾配を付けるための方法を説明するための図、第４
図は所望の勾配をベタで形成した例を示す図、第５図は
通常の固体撮像素子の断面を示す図、第６図は表面を平
坦化処理した固体撮像素子の断面を示す図、第７図は従
来のカラー固体撮像素子の例を示す図、第８図は有効光
電変換領域外に延長したカラーフィルタ層をベタで形成
した例を示す図である。 １……シリコン基板、２……フォトセンサアレイ部、３
……ボンディングパッド部、４……スクライブライン
部、５……パッシベーション膜、６平坦化膜、７……樹
脂、8A,8B,8C,8A′,8B′,8C′……有効光電変換領域外
に延長されたカラーフィルタ層。
Claims (3)
- 【請求項１】光電変換領域上にフォトリソグラフィー法
によって所定の画像を形成し、該画像を染色することを
必要回数繰り返すことによって直接カラーフィルタ層を
形成するカラー固体撮像素子の製造方法において、該カ
ラーフィルタ層を上記光電変換領域の外周部に延長して
形成し、且つ上記外周部において、カラーフィルタ層の
膜厚に外周方向に負の勾配を付けることを特徴とするカ
ラー固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項２】上記外周部におけるカラーフィルタ層の膜
厚を該カラーフィルタ形成に用いるフォトマスクの当該
部の光学濃度により制御することを特徴とする請求項１
記載のカラー固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項３】固体撮像素子上に直接染色による単層のカ
ラーフィルタ層を形成したカラー固体撮像素子におい
て、該カラーフィルタ層は上記固体撮像素子の光電変換
領域の外周部に延長して形成されており、且つ上記外周
部において、カラーフィルタ層の膜厚は外周方向に負の
勾配を有していることを特徴とするカラー固体撮像素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32155888A JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32155888A JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02166405A JPH02166405A (ja) | 1990-06-27 |
| JP2702196B2 true JP2702196B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=18133907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32155888A Expired - Fee Related JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702196B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283701A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Canon Inc | カラ−フイルタ−の作製方法 |
| JPS63151903A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Matsushita Electronics Corp | カラーフイルタ |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP32155888A patent/JP2702196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283701A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Canon Inc | カラ−フイルタ−の作製方法 |
| JPS63151903A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Matsushita Electronics Corp | カラーフイルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02166405A (ja) | 1990-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |