【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光学フィルタとしての薄膜を有する光半導
体装置に関する。
従来の技術
半導体基板上に有機染料を含んだ感光性樹脂を用いて
光学フィルタを形成した光半導体装置がよく知られてい
た。この種の従来例の光半導体装置は、例えば第５図ａ
〜ｃの工程順断面図にしたがって説明すると、まず、第
５図ａのように、Ｎ型半導体基板１上に二つのpn接合を
形成するためのＰ型領域2a,2bを拡散工程により形成
し、その上に、全面に感光性樹脂3aを形成して、一方の
Ｐ型領域2a上に青色フィルタ４を塗布形成する。次に、
第５図ｂのように、分離層６を形成したのち、第５図ｃ
のように、この上に、再び全面に感光性樹脂3bを形成し
て、他方のＰ型領域2b上に赤色フィルタ５を塗布形成す
る。このように、複数の領域に透過特性の異なる各光学
フィルタを設ける場合、従来は各々のフィルタを、工程
を分けて、それぞれ、塗布形成し、しかも層間に分離層
６を形成する複雑な製造工程を必要としていた。
発明が解決しようとする問題点
各色ごとに感光性樹脂を形成し、しかも分離層を形成
すると、フィルタ形成の工程数，時間を多く必要とし、
これらにともなう歩留り低下をもたらすという問題点が
あった。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題点を解決するために、一導電型
の半導体に逆導電型の不純物領域を設けた複数の受光領
域を形成する工程と、印刷原板と前記複数の受光領域と
を位置合わせする工程と、前記複数の受光領域に対応し
て前記複数の受光領域上の同一平面内に前記受光領域に
対応して印刷により選択的に分離配置した２種類以上の
色フイルタを設ける工程とを設けたものであります。
作用
本発明によれば、印刷原板と複数の受光領域とを位置
合わせすることで、２種類以上の色フィルタを複数の受
光領域に合わせて、同一平面内に選択的に印刷分離配置
しているので、フィルタ形成の工程数の削減、色フィル
タ間の色の混色防止により、所望の光感度特性を歩留ま
り、再現性良く得ることができる。
実施例
第１図a,bは本発明の一実施例である。第１図ａのよ
うに、Ｎ型半導体基板11に分離された２つのＰ型領域12
a,12bを有するpn接合フォトダイオードに対して、ま
ず、一方のＰ型領域12a上に、青色フィルタ14を印刷方
式により選択的に塗布形成する。そののちに、第１図ｂ
のように、他方のＰ型領域12bの上に赤色フィルタ15を
同じ方法により選択的に塗布形成する。このようにし
て、青色を選択的に光電変換するフォトダイオードと赤
色を選択的に光電変換するフォトダイオードとが同一チ
ップで得られる。なお、印刷方式によりフィルタを塗布
形成するために、半導体基板と原版との位置合せが必要
となる。第２図は、通常の拡散工程に用いる半導体基板
31上の位置合せマーク21と、フィルタ形成のための位置
合せマーク22である。本実施例においては、第３図ａに
示す十字形のマークを位置合せマーク21として用い、こ
れに、青色フィルタと赤色フィルタとの各フィルタを選
択的に塗布形成するためのマスクを位置合せする。例え
ば、第３図ｂに示すように、斜線の４つの長方形のマー
ク23が印刷原版に形成されており、これらを、先の工程
で形成された半導体基板31上の第３図ａのような合せマ
ーク21と上下左右を合せることにより、青色フィルタあ
るいは赤色フィルタの形成領域を正確に位置決めするこ
とができる。以上の方法により、簡単でしかも精度よく
フィルタを半導体基板上に選択的に塗布形成することが
可能となる。
次に第４図に示すような２つのフォトダイオードの面
積が異なったものの実施例について説明する。
通常、青色フィルタ14と赤色フィルタ15を形成した場
合、同一の受光面積では青色の方が感度が高い。このた
め、本実施例では、赤色の感度とほぼ同一の大きさにす
るために、受光面積をその透過特性に応じて変え、同一
の光感度が得られるようにした。透過特性の異なるフィ
ルタは、例えば、顔料を含んだインクを用い、このイン
クを印刷する時に、光感度を同一にする場合には、その
インクの透過特性に応じて受光面積を変えればよい。
さらに、インクの透過率が大きいものは、インクの厚
みを厚くすることで透過率を変化させ光感度を調整する
ことも可能なことはいうまでもない。
上記実施例において、フォトダイオードにより説明を
おこなったが、フォトトランジスタ上にフィルタを印刷
方式で、各々選択的に塗布形成しても同一の効果がある
ことは、いうまでもない。
発明の効果
本発明により、波長の選択的に透過させる２種類以上
の光学フィルタを、顔料を含んだインクを用いて、印刷
原板と複数の受光領域との位置合わせにより、印刷方式
で同一平面内に種類の異なる光学フィルタを空間的に分
離された配置にして複数の受光領域に対応して直接配置
形成できることで、露光工程や分離層６の形成工程等の
光学フィルタ形成の工程数の削減、光学フィルタ間の色
の混色防止により、所望の光感度特性を歩留まり、再現
性良く得ることができる。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical semiconductor device having a thin film as an optical filter. 2. Description of the Related Art An optical semiconductor device in which an optical filter is formed on a semiconductor substrate using a photosensitive resin containing an organic dye has been well known. A conventional optical semiconductor device of this type is, for example, shown in FIG.
First, as shown in FIG. 5A, P-type regions 2a and 2b for forming two pn junctions on an N-type semiconductor substrate 1 are formed by a diffusion process. Then, a photosensitive resin 3a is formed on the entire surface, and a blue filter 4 is applied and formed on one of the P-type regions 2a. next,
After forming the separation layer 6 as shown in FIG.
As described above, the photosensitive resin 3b is formed again on the entire surface, and the red filter 5 is applied and formed on the other P-type region 2b. As described above, in the case where optical filters having different transmission characteristics are provided in a plurality of regions, conventionally, each filter is divided into steps, each of which is applied and formed, and furthermore, a complicated manufacturing process in which the separation layer 6 is formed between layers. Needed. Problems to be Solved by the Invention When a photosensitive resin is formed for each color and a separation layer is formed, the number of steps and time required for forming a filter are increased,
There has been a problem that the yield is reduced due to these. Means for solving the problems The present invention, in order to solve the above problems, a step of forming a plurality of light receiving regions provided with an impurity region of the opposite conductivity type in a semiconductor of one conductivity type, and a printing original plate A step of aligning the plurality of light-receiving regions, and two types selectively separated and arranged by printing corresponding to the light-receiving regions in the same plane on the plurality of light-receiving regions corresponding to the plurality of light-receiving regions. The process for providing the above color filters is provided. According to the present invention, by aligning the printing plate and the plurality of light receiving regions, two or more types of color filters are selectively printed and arranged in the same plane in accordance with the plurality of light receiving regions. Therefore, by reducing the number of filter forming steps and preventing color mixing between the color filters, desired light sensitivity characteristics can be obtained with good yield and good reproducibility. Embodiment FIGS. 1a and 1b show an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, two P-type regions 12 separated on an N-type semiconductor substrate 11 are formed.
First, a blue filter 14 is selectively formed on one of the P-type regions 12a by a printing method on the pn junction photodiode having a and 12b. After that, Fig. 1b
As described above, the red filter 15 is selectively formed on the other P-type region 12b by the same method. In this way, a photodiode for selectively performing photoelectric conversion of blue and a photodiode for selectively performing photoelectric conversion of red can be obtained on the same chip. Note that, in order to apply and form a filter by a printing method, it is necessary to align a semiconductor substrate and an original. FIG. 2 shows a semiconductor substrate used in a normal diffusion process.
An alignment mark 21 on 31 and an alignment mark 22 for forming a filter. In the present embodiment, a cross mark shown in FIG. 3A is used as an alignment mark 21, and a mask for selectively applying and forming each of a blue filter and a red filter is aligned with the alignment mark 21. . For example, as shown in FIG. 3b, four oblique hatched rectangular marks 23 are formed on the printing original plate, and these are marked on the semiconductor substrate 31 formed in the previous step as shown in FIG. 3a. By aligning the alignment mark 21 with the top, bottom, left, and right, the formation region of the blue or red filter can be accurately positioned. According to the above-described method, it is possible to apply a filter selectively and easily on a semiconductor substrate with high accuracy. Next, an embodiment in which the two photodiodes have different areas as shown in FIG. 4 will be described. Normally, when the blue filter 14 and the red filter 15 are formed, the sensitivity of blue is higher in the same light receiving area. For this reason, in the present embodiment, in order to make the sensitivity substantially the same as the red sensitivity, the light receiving area is changed according to the transmission characteristics so that the same light sensitivity is obtained. Filters having different transmission characteristics use, for example, an ink containing a pigment. When printing the ink with the same light sensitivity, the light receiving area may be changed according to the transmission characteristics of the ink. Further, it is needless to say that the light transmittance of the ink having a large transmittance can be adjusted by increasing the thickness of the ink to change the transmittance. In the above embodiments, the description has been made by using the photodiode. However, it goes without saying that the same effect can be obtained even when the filter is selectively formed on the phototransistor by a printing method. Effect of the Invention According to the present invention, two or more types of optical filters that selectively transmit wavelengths are aligned with a printing original plate and a plurality of light receiving regions using an ink containing a pigment, so that they are positioned in the same plane by a printing method. Optical filters of different types can be arranged in a spatially separated manner and directly arranged and formed corresponding to a plurality of light receiving regions, thereby reducing the number of optical filter forming steps such as an exposure step and a step of forming a separation layer 6; By preventing color mixture between the optical filters, desired light sensitivity characteristics can be obtained with high yield and good reproducibility.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例装置を製造手順により示す工程順
断面図、第２図は製造過程における半導体基板（ウエ
ハ）の斜視図、第３図は位置合せマークを説明する過程
図、第４図は本発明の実施例に用いられたフィルタの平
面図、第５図は従来例を説明するための工程順断面図で
ある。
1,11,31……半導体基板、2a,2b,12a,12b……Ｐ型領域、
3a……第一の感光性樹脂、3b……第二の感光性樹脂、4,
14……青色フィルタ、5,15……赤色フィルタ、６……分
離層、21……拡散工程での合せマーク、22……印刷工程
での合せマーク。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view in the order of steps showing an apparatus according to an embodiment of the present invention in a manufacturing procedure, FIG. 2 is a perspective view of a semiconductor substrate (wafer) in a manufacturing process, and FIG. 4 is a plan view of a filter used in an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view in the order of steps for explaining a conventional example. 1,11,31 ... semiconductor substrate, 2a, 2b, 12a, 12b ... P-type region,
3a: first photosensitive resin, 3b: second photosensitive resin, 4,
14 ... blue filter, 5, 15 ... red filter, 6 ... separation layer, 21 ... alignment mark in diffusion step, 22 ... alignment mark in printing step.
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(56)参考文献 特開 昭63−88504（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−125867（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−226305（ＪＰ，Ａ)Continuation of front page
(56) References JP-A-63-88504 (JP, A)
JP-A-58-125867 (JP, A)
JP-A-59-226305 (JP, A)