JP2751375B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
本発明は、基板上の受光素子群の一部にアルミニウム
皮膜を被覆し、他の受光素子群に複数の色相のカラーフ
ィルタ層を段階的に積層して形成した固体撮像素子に関
するものである。
皮膜を被覆し、他の受光素子群に複数の色相のカラーフ
ィルタ層を段階的に積層して形成した固体撮像素子に関
するものである。
一般に、この種のアルミニウム皮膜を一部に施し、且
つ他の部分にカラーフィルタ層を備えた固体撮像素子は
種々の構造のものが知られており、例えば、第３〜４図
に示したような構成を有している。 同図において、１は例えば半導体ウェハから所定の大
きさに切断されたシリコン基板であり、該基板に多数の
受光素子群２が設けられており、該受光素子群の一部に
所定厚さのアルミニウム皮膜３がフレーム状に被覆さ
れ、該アルミニウム皮膜３で囲まれた内側に複数の色相
のカラーフィルタ層４が設けられている。前記アルミニ
ウム皮膜３は、受光素子群２の一部を遮光するために施
されるものであり、この遮光された受光素子群と前記カ
ラーフィルタ層４で覆われている受光素子群との間の電
位差を見て、カラーフィルタ層４で覆われている受光素
子群が受光したかどうかを判定するようになっている。 又、前記カラーフィルタ層４は、一般的に第５図
（Ａ）〜（Ｄ）に示したようにして形成される。即ち、
アルミニウム皮膜３が被覆された（（Ａ）図）基板１上
に第１層目の色相５を形成するためにゼラチンをスピン
コートし（（Ｂ）図）、第１層目の色相として残す部分
が露光される所定のパターンマスクを使用して露光し現
像すると、部分的に受光素子に対応する部分が残る
（（Ｃ）図）。その残った部分を公知の染色手段により
例えば赤色に染色して第１層目の色相を形成する。次に
透明な樹脂をスピンコートして中間層６を形成し、表面
を略平坦にしてから第２層目の色相７を前記同様にして
形成する（（Ｄ）図）。この第２層目の色相７は緑色で
ある。更に、前記同様にして中間層８及び第３層目の青
色の色相９が形成され、その表面に保護を兼ねた表面層
10がスピンコートされている。尚、11は基板に設けられ
た複数の電極である。
つ他の部分にカラーフィルタ層を備えた固体撮像素子は
種々の構造のものが知られており、例えば、第３〜４図
に示したような構成を有している。 同図において、１は例えば半導体ウェハから所定の大
きさに切断されたシリコン基板であり、該基板に多数の
受光素子群２が設けられており、該受光素子群の一部に
所定厚さのアルミニウム皮膜３がフレーム状に被覆さ
れ、該アルミニウム皮膜３で囲まれた内側に複数の色相
のカラーフィルタ層４が設けられている。前記アルミニ
ウム皮膜３は、受光素子群２の一部を遮光するために施
されるものであり、この遮光された受光素子群と前記カ
ラーフィルタ層４で覆われている受光素子群との間の電
位差を見て、カラーフィルタ層４で覆われている受光素
子群が受光したかどうかを判定するようになっている。 又、前記カラーフィルタ層４は、一般的に第５図
（Ａ）〜（Ｄ）に示したようにして形成される。即ち、
アルミニウム皮膜３が被覆された（（Ａ）図）基板１上
に第１層目の色相５を形成するためにゼラチンをスピン
コートし（（Ｂ）図）、第１層目の色相として残す部分
が露光される所定のパターンマスクを使用して露光し現
像すると、部分的に受光素子に対応する部分が残る
（（Ｃ）図）。その残った部分を公知の染色手段により
例えば赤色に染色して第１層目の色相を形成する。次に
透明な樹脂をスピンコートして中間層６を形成し、表面
を略平坦にしてから第２層目の色相７を前記同様にして
形成する（（Ｄ）図）。この第２層目の色相７は緑色で
ある。更に、前記同様にして中間層８及び第３層目の青
色の色相９が形成され、その表面に保護を兼ねた表面層
10がスピンコートされている。尚、11は基板に設けられ
た複数の電極である。
前記従来例において、基板上に所定厚さのアルミニウ
ム層３が形成されているため、基板１との間に段差があ
り、第１層目の色相５を形成する際に、ゼラチンをスピ
ンコートすると、その段差の部分に対応又は隣設する色
相５の厚みが他の色相の部分よりも著しく厚くなり、そ
の断面形状がデルター状になる。そして、順次積層され
る中間層及び第２層目の色相７も同様にスピンコートさ
れるのであるが、前記第１層目の色相５の断面形状がデ
ルター状であることから、その形状に沿うように積層さ
れるのでやはり傾斜は避けられず、従ってアルミニウム
皮膜３が被覆された位置近傍に形成される色相の断面形
状が他の中央部の形成される色相に比べて変型してお
り、光の屈折に差があって光学的にバラツキが生じ、品
質の低下を来すと云う課題を有している。
ム層３が形成されているため、基板１との間に段差があ
り、第１層目の色相５を形成する際に、ゼラチンをスピ
ンコートすると、その段差の部分に対応又は隣設する色
相５の厚みが他の色相の部分よりも著しく厚くなり、そ
の断面形状がデルター状になる。そして、順次積層され
る中間層及び第２層目の色相７も同様にスピンコートさ
れるのであるが、前記第１層目の色相５の断面形状がデ
ルター状であることから、その形状に沿うように積層さ
れるのでやはり傾斜は避けられず、従ってアルミニウム
皮膜３が被覆された位置近傍に形成される色相の断面形
状が他の中央部の形成される色相に比べて変型してお
り、光の屈折に差があって光学的にバラツキが生じ、品
質の低下を来すと云う課題を有している。
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明
は、基板上の受光素子群の一部にはアルミニウム皮膜が
被覆され、その他の受光素子上には該アルミニウム皮膜
と略同じ厚さで透明な樹脂層が形成されており、更に、
複数の色相のカラーフィルタ層が、該透明な樹脂層を介
して前記受光素子上に積層されていることを特徴とする
固体撮像素子を提供するものであり、前記アルミニウム
の被覆により生じた段差を解消するための樹脂層を設け
ることにより、その上部に積層される色相及び中間層が
全体的に平坦になって、特に該色相の断面形状が全て同
一となり、光学的バラツキが解消できるのである。
は、基板上の受光素子群の一部にはアルミニウム皮膜が
被覆され、その他の受光素子上には該アルミニウム皮膜
と略同じ厚さで透明な樹脂層が形成されており、更に、
複数の色相のカラーフィルタ層が、該透明な樹脂層を介
して前記受光素子上に積層されていることを特徴とする
固体撮像素子を提供するものであり、前記アルミニウム
の被覆により生じた段差を解消するための樹脂層を設け
ることにより、その上部に積層される色相及び中間層が
全体的に平坦になって、特に該色相の断面形状が全て同
一となり、光学的バラツキが解消できるのである。
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を省略する。 まず、第１図において、１は半導体ウェハから所定の
大きさに切断されたシリコン基板であり、該基板に多数
の受光素子群２が設けられており、これら受光素子群の
一部に所定厚さのアルミニウム皮膜３が被覆され、該ア
ルミニウム皮膜３は、その平面形状が例えばＩ字状、Ｌ
字状など種々の形状に形成できるが、図示の実施例では
フレーム状に形成した例を示してある。そして、このア
ルミニウム皮膜３で囲まれた内側に複数の色相のカラー
フィルタ層４が設けられる。このカラーフィルタ層４を
形成するに先立って、前記アルミニウム皮膜３で囲まれ
た内側に略同じ厚さの透明な樹脂層12を形成し、前記カ
ラーフィルタ層４が形成される領域において、アルミニ
ウム皮膜３と基板１との間の段差を実質的になくした点
に本発明の特徴が存するのである。 即ち、第２図（Ａ）〜（Ｆ）に示したように、基板１
の光素子群２の一部に所定厚さのアルミニウム皮膜３が
フレーム状に被覆された後に、感光性の透明な樹脂をス
ピンコートし（（Ｂ）図）、カラーフィルタ層４が形成
される領域のみが露光するパターンマスクを使用して露
光し、次に現像してカラーフィルタ層４が形成される領
域に透明な樹脂層12を形成する（（Ｃ）図）。このよう
にして形成された透明な樹脂層12は実質的に前記アルミ
ニウム皮膜３と略同じ厚さになる。 この透明な樹脂層12の上部にカラーフィルタ層４が形
成される。まず、アルミニウム皮膜３と透明な樹脂層12
の上部に第１層目の色相７を形成するためにゼラチンを
スピンコートし（（Ｄ）図）、第１層目の色相として残
す部分が露光される所定のパターンマスクを使用して露
光し現象すると、部分的に受光素子に対応する部分が残
る（（Ｅ）図）。その残った部分を公知の染色手段によ
り緑色に染色して第１層目の色相７を形成し、その上部
に透明な樹脂をスピンコートして中間層６を形成し、表
面を略平坦にする（（Ｆ）図）。 次に前記同様の手段により第２層目の色相５を形成す
る。この第２層目の色相５は赤色である。更に、前記同
様にして中間層８及び第３層目の青色の色相９が順次積
層して形成され、その表面に保護を兼ねた表面層10がス
ピンコートされる。 このように、カラーフィルタ層４が形成される領域に
透明な樹脂層12を形成することによって、アルミニウム
皮膜３と基板１との間の段差をなくし、その透明な樹脂
層12の上部に色相及び中間層を順次積層することによ
り、特にアルミニウム皮膜３の境界部分に近接して形成
される色相の厚みが全体的に均一になり、該色相を通過
する光の屈折率に大きな変化がなくなるのである。 尚、前記アルミニウム皮膜３の厚みは6000〜11000Å
であり、前記緑色及び赤色の色相7,5の染色前の厚みは1
0000〜13000Åで、染色後の厚みが15000〜16000Åとな
る。又、前記青色の色相９は、染色前の厚みが約4000Å
であり、染色後の厚みは約6000Åとなっている。更に、
各中間層6,8及び表面層10の厚みは10000〜11000Åであ
る。
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を省略する。 まず、第１図において、１は半導体ウェハから所定の
大きさに切断されたシリコン基板であり、該基板に多数
の受光素子群２が設けられており、これら受光素子群の
一部に所定厚さのアルミニウム皮膜３が被覆され、該ア
ルミニウム皮膜３は、その平面形状が例えばＩ字状、Ｌ
字状など種々の形状に形成できるが、図示の実施例では
フレーム状に形成した例を示してある。そして、このア
ルミニウム皮膜３で囲まれた内側に複数の色相のカラー
フィルタ層４が設けられる。このカラーフィルタ層４を
形成するに先立って、前記アルミニウム皮膜３で囲まれ
た内側に略同じ厚さの透明な樹脂層12を形成し、前記カ
ラーフィルタ層４が形成される領域において、アルミニ
ウム皮膜３と基板１との間の段差を実質的になくした点
に本発明の特徴が存するのである。 即ち、第２図（Ａ）〜（Ｆ）に示したように、基板１
の光素子群２の一部に所定厚さのアルミニウム皮膜３が
フレーム状に被覆された後に、感光性の透明な樹脂をス
ピンコートし（（Ｂ）図）、カラーフィルタ層４が形成
される領域のみが露光するパターンマスクを使用して露
光し、次に現像してカラーフィルタ層４が形成される領
域に透明な樹脂層12を形成する（（Ｃ）図）。このよう
にして形成された透明な樹脂層12は実質的に前記アルミ
ニウム皮膜３と略同じ厚さになる。 この透明な樹脂層12の上部にカラーフィルタ層４が形
成される。まず、アルミニウム皮膜３と透明な樹脂層12
の上部に第１層目の色相７を形成するためにゼラチンを
スピンコートし（（Ｄ）図）、第１層目の色相として残
す部分が露光される所定のパターンマスクを使用して露
光し現象すると、部分的に受光素子に対応する部分が残
る（（Ｅ）図）。その残った部分を公知の染色手段によ
り緑色に染色して第１層目の色相７を形成し、その上部
に透明な樹脂をスピンコートして中間層６を形成し、表
面を略平坦にする（（Ｆ）図）。 次に前記同様の手段により第２層目の色相５を形成す
る。この第２層目の色相５は赤色である。更に、前記同
様にして中間層８及び第３層目の青色の色相９が順次積
層して形成され、その表面に保護を兼ねた表面層10がス
ピンコートされる。 このように、カラーフィルタ層４が形成される領域に
透明な樹脂層12を形成することによって、アルミニウム
皮膜３と基板１との間の段差をなくし、その透明な樹脂
層12の上部に色相及び中間層を順次積層することによ
り、特にアルミニウム皮膜３の境界部分に近接して形成
される色相の厚みが全体的に均一になり、該色相を通過
する光の屈折率に大きな変化がなくなるのである。 尚、前記アルミニウム皮膜３の厚みは6000〜11000Å
であり、前記緑色及び赤色の色相7,5の染色前の厚みは1
0000〜13000Åで、染色後の厚みが15000〜16000Åとな
る。又、前記青色の色相９は、染色前の厚みが約4000Å
であり、染色後の厚みは約6000Åとなっている。更に、
各中間層6,8及び表面層10の厚みは10000〜11000Åであ
る。
以上説明したように本発明に係る固体撮像素子は、基
板上の受光素子群の一部にアルミニウム皮膜を被覆し、
他の受光素子に複数の色相のフィルタ層を積層した固体
撮像素子であって、前記アルミニウムの被覆により生じ
た段差を解消するための樹脂層を設け、該樹脂上に前記
カラーフィルタ層を積層した構成とすることにより、そ
の上部に積層される色相の内、アルミニウム皮膜の境界
部分に近接して形成される色相の厚みが全体的に均一に
なり、それによって該色相を通過する光の屈折率に大き
な変化がなくなり、フィルタ層における光学的バラツキ
が解消でき、製品の品質が安定すると共に性能が著しく
向上すると云う優れた効果を奏する。
板上の受光素子群の一部にアルミニウム皮膜を被覆し、
他の受光素子に複数の色相のフィルタ層を積層した固体
撮像素子であって、前記アルミニウムの被覆により生じ
た段差を解消するための樹脂層を設け、該樹脂上に前記
カラーフィルタ層を積層した構成とすることにより、そ
の上部に積層される色相の内、アルミニウム皮膜の境界
部分に近接して形成される色相の厚みが全体的に均一に
なり、それによって該色相を通過する光の屈折率に大き
な変化がなくなり、フィルタ層における光学的バラツキ
が解消でき、製品の品質が安定すると共に性能が著しく
向上すると云う優れた効果を奏する。
第１図は本発明に係る固体撮像素子の要部を断面で示し
た拡大断面図、第２図（Ａ）〜（Ｆ）は同固体撮像素子
の製造工程を順次略示的に示した要部の拡大断面図、第
３図は従来例の固体撮像素子の略示的正面図、第４図は
第３図のIV−IV線に沿う拡大断面図、第５図（Ａ）〜
（Ｄ）は同従来例における固体撮像素子の製造工程を順
次略示的に示した要部の拡大断面図である。 １……基板、２……受光素子群 ３……アルミニウム皮膜 ４……カラーフィルタ層 ５……赤色の色相、6,8……中間層 ７……緑色の色相、９……青色の色相 10……表面層、12……透明な樹脂層
た拡大断面図、第２図（Ａ）〜（Ｆ）は同固体撮像素子
の製造工程を順次略示的に示した要部の拡大断面図、第
３図は従来例の固体撮像素子の略示的正面図、第４図は
第３図のIV−IV線に沿う拡大断面図、第５図（Ａ）〜
（Ｄ）は同従来例における固体撮像素子の製造工程を順
次略示的に示した要部の拡大断面図である。 １……基板、２……受光素子群 ３……アルミニウム皮膜 ４……カラーフィルタ層 ５……赤色の色相、6,8……中間層 ７……緑色の色相、９……青色の色相 10……表面層、12……透明な樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 張谷 雅人 審判官 橋本 武 審判官 河口 雅英 (56)参考文献 特開 昭63−161667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−36961（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】基盤上の受光素子群の一部にはアルミニウ
ム皮膜が被覆され、その他の受光素子上には、該受光素
子の全てを被覆する形状であって、前記アルミニウム皮
膜と略同じ厚さの透明な樹脂層が形成されており、更
に、複数の色相のカラーフィルタ層が、該透明な樹脂層
を介して前記受光素子上に積層されていることを特徴と
する固体撮像素子。 - 【請求項２】前記複数の色相のカラーフィルタ層におい
て、第１層目のカラーフィルタ層が緑色であることを特
徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108191A JP2751375B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108191A JP2751375B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285675A JPH02285675A (ja) | 1990-11-22 |
| JP2751375B2 true JP2751375B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=14478315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1108191A Expired - Lifetime JP2751375B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2751375B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5936961A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | Sanyo Electric Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| JPS60261278A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| JPS63161667A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1108191A patent/JP2751375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02285675A (ja) | 1990-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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