JP2943283B2 - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
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- JP2943283B2 JP2943283B2 JP2220745A JP22074590A JP2943283B2 JP 2943283 B2 JP2943283 B2 JP 2943283B2 JP 2220745 A JP2220745 A JP 2220745A JP 22074590 A JP22074590 A JP 22074590A JP 2943283 B2 JP2943283 B2 JP 2943283B2
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Description
本発明は、基板上の受光部に複数の色相のカラーフィ
ルタ層と、透明な中間層及び保護層とを順次段階的に積
層する固体撮像素子の製造方法に関するものである。
ルタ層と、透明な中間層及び保護層とを順次段階的に積
層する固体撮像素子の製造方法に関するものである。
【従来技術】 一般にこの種のカラーフィルタ層を備えた固体撮像素
子としては、例えば特開昭55−19885号公報に開示され
たものが従来例として周知である。そして、この従来例
においては、複数の色相のカラーフィルタ層を段階的に
形成した例として、第４法（第４実施例に相当）に詳細
な説明が記載され、その具体的構成が同公報の第９図及
び第10図に示されている。しかしながら、その製造方法
及び工程、つまり、カラーフィルタ層、中間層及び保護
層の積層工程等に関して、詳細には説明されていないの
で、一般的な製造工程について第３〜５図に基づき従来
例を説明する。 第３図において、１は半導体ウェハ等のシリコン基板
であり、該シリコン基板上にスクライブライン２に沿っ
て切断され、一個のチップとなる固体撮像素子３の領
域、換言すれば撮像受光領域が多数個区画され、各固体
撮像素子３の領域には、夫々多数の受光部４及び電極部
５が搭載されている。そして、前記シリコン基板１上は
第４（Ａ）〜（Ｅ）図に示したように下地処理され、第
５（Ａ）〜（Ｌ）図に示したように着色フィルター処理
がなされるのである。 第４（Ａ）〜（Ｅ）図において、（Ａ）図の様に受光
部４が隣設状態に凹陥しており、この凹陥している受光
部４を穴埋めするように、（Ｂ）図に示したように感光
性透明樹脂層６をスピンコートし、次に前記受光部４の
パターンに対応するマスク７を被着させて（Ｃ）図に示
したように露光し、専用の現像液で処理することにより
（Ｄ）図に示したように各受光部４の感光性透明樹脂層
６がそれぞれ残って、その表面が略平坦になる。そし
て、その平坦な表面上に前記同様の感光性透明樹脂をス
ピンコートし、ベース層８を形成して更にその表面を平
坦にする。この場合に前記電極部５は配線、即ちワイヤ
ーボンデングを行うために、前記ベース層８を除去して
露出させ、又前記スクライブライン２の部分は各固体撮
像素子３を切断してチップにする際に、切削された樹脂
粉末が飛散して一面に付着し、その除去作業が困難であ
るため、スクライブライン上の感光性透明樹脂、即ちベ
ース層８を除去して露出させてある。 このように下地処理が成された後に、第５（Ａ）〜
（Ｋ）図に示した工程で着色フィルター層が形成され
る。即ち、（Ａ）図に示す下地処理されたシリコン基板
１上に（Ｂ）図に示したように第１層目のフィルタ層９
となるゼラチンをスピンコートし、その第１層目のフィ
ルタ層９は一般に赤色にしてあるので、その赤色のフィ
ルタ層９を形成する位置に対応して、その部分だけを残
すようなパターンマスクを使用して、露光及び現像する
と（Ｃ）図に示したように、前記受光部４の赤色に対応
するフィルタ層９だけが残る。この残ったフィルタ層９
を公知の染色手段により染色し、次に（Ｄ）図に示した
ように感光性透明樹脂により中間層10をスピンコート
し、電極部５及びスクライブライン２の部分が除去でき
るように、それに対応するパターンマスクを使用して、
露光及び現像すると（Ｅ）図に示したように、電極部５
及びスクライブライン２の部分に対応する部分のみが除
去され、前記赤色フィルタ層９を含む全体が被覆された
中間層10が形成される。 前記同様の工程によって、（Ｆ）〜（Ｈ）図に示した
ように、緑色フィルタ層11と中間層12とが順次形成さ
れ、更に（Ｉ）〜（Ｋ）図に示したように、青色フィル
タ層13と表面の保護層14とが順次形成されて、各隣接す
る受光部４に夫々異なった色相のフィルタ層9,11,13が
夫々絶縁性のベース層8,中間層10,12を介して段階的に
積層され、その上部に保護層14が形成された半導体ウェ
ハをスクライブライン２に沿ってチップ状に切断するこ
とで、実質的なカラーフィルタ付き固体撮像素子が形成
される。
子としては、例えば特開昭55−19885号公報に開示され
たものが従来例として周知である。そして、この従来例
においては、複数の色相のカラーフィルタ層を段階的に
形成した例として、第４法（第４実施例に相当）に詳細
な説明が記載され、その具体的構成が同公報の第９図及
び第10図に示されている。しかしながら、その製造方法
及び工程、つまり、カラーフィルタ層、中間層及び保護
層の積層工程等に関して、詳細には説明されていないの
で、一般的な製造工程について第３〜５図に基づき従来
例を説明する。 第３図において、１は半導体ウェハ等のシリコン基板
であり、該シリコン基板上にスクライブライン２に沿っ
て切断され、一個のチップとなる固体撮像素子３の領
域、換言すれば撮像受光領域が多数個区画され、各固体
撮像素子３の領域には、夫々多数の受光部４及び電極部
５が搭載されている。そして、前記シリコン基板１上は
第４（Ａ）〜（Ｅ）図に示したように下地処理され、第
５（Ａ）〜（Ｌ）図に示したように着色フィルター処理
がなされるのである。 第４（Ａ）〜（Ｅ）図において、（Ａ）図の様に受光
部４が隣設状態に凹陥しており、この凹陥している受光
部４を穴埋めするように、（Ｂ）図に示したように感光
性透明樹脂層６をスピンコートし、次に前記受光部４の
パターンに対応するマスク７を被着させて（Ｃ）図に示
したように露光し、専用の現像液で処理することにより
（Ｄ）図に示したように各受光部４の感光性透明樹脂層
６がそれぞれ残って、その表面が略平坦になる。そし
て、その平坦な表面上に前記同様の感光性透明樹脂をス
ピンコートし、ベース層８を形成して更にその表面を平
坦にする。この場合に前記電極部５は配線、即ちワイヤ
ーボンデングを行うために、前記ベース層８を除去して
露出させ、又前記スクライブライン２の部分は各固体撮
像素子３を切断してチップにする際に、切削された樹脂
粉末が飛散して一面に付着し、その除去作業が困難であ
るため、スクライブライン上の感光性透明樹脂、即ちベ
ース層８を除去して露出させてある。 このように下地処理が成された後に、第５（Ａ）〜
（Ｋ）図に示した工程で着色フィルター層が形成され
る。即ち、（Ａ）図に示す下地処理されたシリコン基板
１上に（Ｂ）図に示したように第１層目のフィルタ層９
となるゼラチンをスピンコートし、その第１層目のフィ
ルタ層９は一般に赤色にしてあるので、その赤色のフィ
ルタ層９を形成する位置に対応して、その部分だけを残
すようなパターンマスクを使用して、露光及び現像する
と（Ｃ）図に示したように、前記受光部４の赤色に対応
するフィルタ層９だけが残る。この残ったフィルタ層９
を公知の染色手段により染色し、次に（Ｄ）図に示した
ように感光性透明樹脂により中間層10をスピンコート
し、電極部５及びスクライブライン２の部分が除去でき
るように、それに対応するパターンマスクを使用して、
露光及び現像すると（Ｅ）図に示したように、電極部５
及びスクライブライン２の部分に対応する部分のみが除
去され、前記赤色フィルタ層９を含む全体が被覆された
中間層10が形成される。 前記同様の工程によって、（Ｆ）〜（Ｈ）図に示した
ように、緑色フィルタ層11と中間層12とが順次形成さ
れ、更に（Ｉ）〜（Ｋ）図に示したように、青色フィル
タ層13と表面の保護層14とが順次形成されて、各隣接す
る受光部４に夫々異なった色相のフィルタ層9,11,13が
夫々絶縁性のベース層8,中間層10,12を介して段階的に
積層され、その上部に保護層14が形成された半導体ウェ
ハをスクライブライン２に沿ってチップ状に切断するこ
とで、実質的なカラーフィルタ付き固体撮像素子が形成
される。
前記従来例における固体撮像素子の製造方法において
は、各カラーフィルタ層、中間層及び保護層とを順次積
層するものであるが、カラーフィルタ層は連続状態では
なく、断続又は点在するように形成されるものであり、
中間層及び保護層の形成によってカラーフィルタ層間の
ギャップが或る程度埋められるが、依然としてその表面
にはカラーフィルタ層の形成に伴う凹凸が存在し、その
凹凸が歪みとして残存すると言う問題点を有している。 又、電極部及びスクライブラインに対応する部分を露
出させるために、各フィルタ層の形成時及び中間層並び
に保護層形成時において、その都度露光現像工程を夫々
行っているため、工程数が多く作業性が悪いばかりでな
く、その都度露光現像工程によって、前記電極部及びス
クライブラインの近傍が肉薄になり、他の部分が盛り上
がり、前記凹凸の残存と挨まって全体的に歪みの生じた
ものとなっているのである。 従って、前記従来例においては、表面の歪み除去、並
びに作業能率の向上に解決しなければならない重大な課
題を有している。
は、各カラーフィルタ層、中間層及び保護層とを順次積
層するものであるが、カラーフィルタ層は連続状態では
なく、断続又は点在するように形成されるものであり、
中間層及び保護層の形成によってカラーフィルタ層間の
ギャップが或る程度埋められるが、依然としてその表面
にはカラーフィルタ層の形成に伴う凹凸が存在し、その
凹凸が歪みとして残存すると言う問題点を有している。 又、電極部及びスクライブラインに対応する部分を露
出させるために、各フィルタ層の形成時及び中間層並び
に保護層形成時において、その都度露光現像工程を夫々
行っているため、工程数が多く作業性が悪いばかりでな
く、その都度露光現像工程によって、前記電極部及びス
クライブラインの近傍が肉薄になり、他の部分が盛り上
がり、前記凹凸の残存と挨まって全体的に歪みの生じた
ものとなっているのである。 従って、前記従来例においては、表面の歪み除去、並
びに作業能率の向上に解決しなければならない重大な課
題を有している。
前記従来例における課題を解決する具体的手段として
本発明は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色
した複数の色相のカラーフィルタ層と透明な中間層及び
保護層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法で
あって、前記保護層は、その表面が略平坦になるように
厚くコートして形成し、その厚く形成した保護層をドラ
イエッチングにより平滑化された所定の厚さにしてから
表面強化層を形成することを特徴とする固体撮像素子の
製造方法を提供するものであり、前記保護層を厚く形成
することで、カラーフィルタ層のギャップを吸収してそ
の上面が平坦になり、その保護層をドライエッチングに
より平滑化された所定の膜厚にすることで、残存する歪
みを解消することが出来るのである。 又、保護層をドライエッチング手段により所定の厚さ
にし、その上面にアルカリ溶解樹脂をコートして樹脂層
を形成し、該樹脂層上に電極及びスクライブラインに対
応するパターンマッチングして露光現像し、前記保護層
及び樹脂層の上面に表面強化層を蒸着させ、前記樹脂層
及びその上面の表面強化層をアルカリによりリフトオフ
除去してから、ドライエッチングで前記電極及びスクラ
イブラインに対応する部分の中間層及び保護層を除去し
て基板を露出させるようにすることで、１回のパターン
マッチングで足り、しかも電極及びスクライブラインに
対応する部分にも、残存する歪みがなくなるのである。
本発明は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色
した複数の色相のカラーフィルタ層と透明な中間層及び
保護層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法で
あって、前記保護層は、その表面が略平坦になるように
厚くコートして形成し、その厚く形成した保護層をドラ
イエッチングにより平滑化された所定の厚さにしてから
表面強化層を形成することを特徴とする固体撮像素子の
製造方法を提供するものであり、前記保護層を厚く形成
することで、カラーフィルタ層のギャップを吸収してそ
の上面が平坦になり、その保護層をドライエッチングに
より平滑化された所定の膜厚にすることで、残存する歪
みを解消することが出来るのである。 又、保護層をドライエッチング手段により所定の厚さ
にし、その上面にアルカリ溶解樹脂をコートして樹脂層
を形成し、該樹脂層上に電極及びスクライブラインに対
応するパターンマッチングして露光現像し、前記保護層
及び樹脂層の上面に表面強化層を蒸着させ、前記樹脂層
及びその上面の表面強化層をアルカリによりリフトオフ
除去してから、ドライエッチングで前記電極及びスクラ
イブラインに対応する部分の中間層及び保護層を除去し
て基板を露出させるようにすることで、１回のパターン
マッチングで足り、しかも電極及びスクライブラインに
対応する部分にも、残存する歪みがなくなるのである。
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は省略する。第１図において、
１は半導体ウェハ等のシリコン基板であり、該シリコン
基板上にスクライブライン２に沿って切断され、一個の
チップとなる固体撮像素子３の領域、換言すれば撮像受
光領域が多数個区画され、各固体撮像素子３の領域に
は、夫々多数の受光部４及び電極部５が搭載されてい
る。そして、前記各隣設する受光部４には夫々穴埋め用
の感光性透明樹脂層６が充填され、その上にベース層８
を設けて全体を平坦にし、該ベース層上に異なった色相
のカラーフィルタ層11,9,13が夫々絶縁性の中間層10,12
を介して段階的に積層され、且つ上部の保護層14を積層
した構成は、前記従来例と同じである。 本願発明においては、前記保護層14が他の中間層より
も厚く形成され、その後ドライエッチングで所望の厚さ
までエッチングして平滑化し、更にその表面に平滑性を
付与すると共に、表面の保護するのために、例えばSiO2
で形成された表面強化層21を一体的に被覆し、且つ前記
スクライブライン２と電極部５とが完全に露出した構成
を有している。又、各前記フィルタ層に関し、第１層目
のフィルタ層11を緑色にし、第２層目のフィルタ層９が
赤色で、第３層目のフィルタ層13を青色に形成してあ
る。尚、第２層目と第３層目は入れ代わっても同じであ
る。 前記構成の固体撮像素子を製造する方法に関し、第２
図（Ａ）〜（Ｋ）に基づいて説明する。先ず、シリコン
基板１の各受光部４は、（Ａ）図に示したように、感光
性透明樹脂層６により穴埋めされ、その表面を略平坦に
し、更にその平坦な表面上に前記従来例と同様に感光性
透明樹脂をスピンコートしてベース層８を形成したもの
である。この場合に従来例と相違する点は、前記電極部
５及びスクライブライン２も一緒にベース層８で覆って
しまい、露光及び現像工程を行わないことである。茲で
使用される感光性透明樹脂は、ネガ型感光性樹脂（商品
名「SANBO AR−Ｇ」、三宝化学研究所製）であり、約4,
000〜6,000Åの範囲の厚みで形成される。 このように下地処理が成された後に、（Ｂ）図に示し
た工程で第１層目のカラーフィルタ層11となるゼラチン
をスピンコートする。この場合の層の厚みはは略10,000
〜13,000Åである。その第１層目のカラーフィルタ層11
を形成する位置に対応して、その部分だけが露光するよ
なパターンマスクを使用して、露光及び現像すると
（Ｃ）図に示したように、前記受光部４の緑色に対応す
るカラーフィルタ層11だけが残る。この残ったカラーフ
ィルタ層11を公知の染色手段により緑色に染色すると、
その層の厚みが略15,000〜16,000Åになる。次に（Ｄ）
図に示したように感光性透明樹脂により中間層10をスピ
ンコートし、前記同様に電極部５及びスクライブライン
２の部分をそのまま覆ってしまう。この場合の中間層の
厚みも、約4,000〜6,000Åの範囲の厚みで形成する。 前記第１層目の緑色のカラーフィルタ層11及び中間層
10を形成した後に、その中間層10の上に（Ｅ）図に示し
たように、前記と同様の工程、即ちスピンコート、パタ
ーンニング露光、現像及び染色工程によって第２層目の
赤色のカラーフィルタ層９を形成し、更に（Ｆ）図に示
したように、中間層12をスピンコートして形成する。こ
の場合も、染色後の赤色のカラーフィルタ層９の厚みが
略15,000〜16,000Åになり、中間層12の厚みは前記同様
約4,000〜6,000Åの範囲で且つ電極部５及びスクライブ
ライン２の部分をそのまま覆うことも同じである。 更に、前記同様の工程によって、（Ｇ）図に示したよ
うに、中間層12の上部に受光部４に対応して青色のカラ
ーフィルタ層13を形成し、その上部に保護層14が順次形
成され、結果的には各隣設する受光部４に夫々異なった
色相のカラーフィルタ層11,9,13が夫々絶縁性のベース
層8,中間層10,12を介して段階的に積層され、その上部
に保護層14が形成され、且つ電極部５及びスクライブラ
イン２が前記絶縁性の樹脂層によって全面的に覆われた
半導体ウェハが得られるのである。そして、前記青色カ
ラーフィルタ層13は略4,000Åの厚みで形成され、染色
後は略6,000Åの厚みになり、先に積層された各色のカ
ラーフィルタ層と中間層とにおける全体的な段差又はギ
ャップを吸収させるために、前記保護層14は通常形成さ
れる膜厚の数倍の厚さ、即ち略40,000〜60,000Å、好ま
しくは50,000Åの厚みに形成する。このように異常とも
思える厚さに形成することで、特に前記各カラーフィル
タ層間の部分的な段差又はギャップが全面的に吸収さ
れ、結果的には保護層14の表面が平坦になった半導体ウ
ェハが得られる。 このように形成された保護層14は、その後の工程でそ
の膜厚が略10,000〜11,000Åになるまで、ドライエッチ
ングを施し、（Ｈ）図に示したようにその表面を平滑化
する。つまり、保護層14を厚く形成することで、種々の
ギャップを吸収させてその表面全体を平坦にし、その後
必要な厚さまでドライエッチングすることで、薄くて平
滑化された保護層を形成することが出来るのである。 次に、平滑化された前記保護層14の上部に、アルカリ
溶解性樹脂をスピンコートし、前記電極部５及びスクラ
イブライン２に対応する部分が露光されるパターンマス
クを用いて露光し現像して、（Ｉ）図に示したように、
夫々に対応する位置に樹脂層22を形成する。茲で使用さ
れるアルカリ溶解性樹脂は、例えば商品名「OFPR 700」
（東京応化（株）製）、「OFPR 800」（東京応化（株）
製）又は、「AZ1350」（シプレイ社製）であり、略6,00
0〜11,000Åの厚みに形成される。この樹脂層の形成後
に、（Ｊ）図に示したように、前記保護層14及び樹脂層
22の上部に例えばSiO2を蒸着させて無機質の表面強化層
21を形成する。この表面強化層21は略2,000Åの厚みに
形成され、蒸着手段により保護層14及び樹脂層22の上部
平面にだけ均等に形成され、樹脂層22の立上り側面には
形成されない。従って、樹脂層22の上部に形成された表
面強化層21と保護層14上に形成された表面強化層21とは
繋がりのない状態になっている。 このように表面強化層21を形成した後、（Ｋ）図に示
したように、前記樹脂22をリフトオフすると、その上部
に形成された表面強化層21も一緒に取り除かれ、前記電
極部５及びスクライブライン２に対応する部分の保護層
14が露出した状態になる。この状態で、アルカリエッチ
ング剤によりエッチングすると、（Ｌ）図に示したよう
に、SiO2からなる表面強化層21のない部分、即ち前記露
出している保護層14から中間層12,10及びベース層８と
順次エッチングされ、電極部５及びスクライブライン２
上に積層してある樹脂が除去されて夫々露出した状態に
なる。そして、半導体ウェハをスクライブライン２に沿
ってチップ状に切断することで、カラーフィルタ付き固
体撮像素子が形成される。
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は省略する。第１図において、
１は半導体ウェハ等のシリコン基板であり、該シリコン
基板上にスクライブライン２に沿って切断され、一個の
チップとなる固体撮像素子３の領域、換言すれば撮像受
光領域が多数個区画され、各固体撮像素子３の領域に
は、夫々多数の受光部４及び電極部５が搭載されてい
る。そして、前記各隣設する受光部４には夫々穴埋め用
の感光性透明樹脂層６が充填され、その上にベース層８
を設けて全体を平坦にし、該ベース層上に異なった色相
のカラーフィルタ層11,9,13が夫々絶縁性の中間層10,12
を介して段階的に積層され、且つ上部の保護層14を積層
した構成は、前記従来例と同じである。 本願発明においては、前記保護層14が他の中間層より
も厚く形成され、その後ドライエッチングで所望の厚さ
までエッチングして平滑化し、更にその表面に平滑性を
付与すると共に、表面の保護するのために、例えばSiO2
で形成された表面強化層21を一体的に被覆し、且つ前記
スクライブライン２と電極部５とが完全に露出した構成
を有している。又、各前記フィルタ層に関し、第１層目
のフィルタ層11を緑色にし、第２層目のフィルタ層９が
赤色で、第３層目のフィルタ層13を青色に形成してあ
る。尚、第２層目と第３層目は入れ代わっても同じであ
る。 前記構成の固体撮像素子を製造する方法に関し、第２
図（Ａ）〜（Ｋ）に基づいて説明する。先ず、シリコン
基板１の各受光部４は、（Ａ）図に示したように、感光
性透明樹脂層６により穴埋めされ、その表面を略平坦に
し、更にその平坦な表面上に前記従来例と同様に感光性
透明樹脂をスピンコートしてベース層８を形成したもの
である。この場合に従来例と相違する点は、前記電極部
５及びスクライブライン２も一緒にベース層８で覆って
しまい、露光及び現像工程を行わないことである。茲で
使用される感光性透明樹脂は、ネガ型感光性樹脂（商品
名「SANBO AR−Ｇ」、三宝化学研究所製）であり、約4,
000〜6,000Åの範囲の厚みで形成される。 このように下地処理が成された後に、（Ｂ）図に示し
た工程で第１層目のカラーフィルタ層11となるゼラチン
をスピンコートする。この場合の層の厚みはは略10,000
〜13,000Åである。その第１層目のカラーフィルタ層11
を形成する位置に対応して、その部分だけが露光するよ
なパターンマスクを使用して、露光及び現像すると
（Ｃ）図に示したように、前記受光部４の緑色に対応す
るカラーフィルタ層11だけが残る。この残ったカラーフ
ィルタ層11を公知の染色手段により緑色に染色すると、
その層の厚みが略15,000〜16,000Åになる。次に（Ｄ）
図に示したように感光性透明樹脂により中間層10をスピ
ンコートし、前記同様に電極部５及びスクライブライン
２の部分をそのまま覆ってしまう。この場合の中間層の
厚みも、約4,000〜6,000Åの範囲の厚みで形成する。 前記第１層目の緑色のカラーフィルタ層11及び中間層
10を形成した後に、その中間層10の上に（Ｅ）図に示し
たように、前記と同様の工程、即ちスピンコート、パタ
ーンニング露光、現像及び染色工程によって第２層目の
赤色のカラーフィルタ層９を形成し、更に（Ｆ）図に示
したように、中間層12をスピンコートして形成する。こ
の場合も、染色後の赤色のカラーフィルタ層９の厚みが
略15,000〜16,000Åになり、中間層12の厚みは前記同様
約4,000〜6,000Åの範囲で且つ電極部５及びスクライブ
ライン２の部分をそのまま覆うことも同じである。 更に、前記同様の工程によって、（Ｇ）図に示したよ
うに、中間層12の上部に受光部４に対応して青色のカラ
ーフィルタ層13を形成し、その上部に保護層14が順次形
成され、結果的には各隣設する受光部４に夫々異なった
色相のカラーフィルタ層11,9,13が夫々絶縁性のベース
層8,中間層10,12を介して段階的に積層され、その上部
に保護層14が形成され、且つ電極部５及びスクライブラ
イン２が前記絶縁性の樹脂層によって全面的に覆われた
半導体ウェハが得られるのである。そして、前記青色カ
ラーフィルタ層13は略4,000Åの厚みで形成され、染色
後は略6,000Åの厚みになり、先に積層された各色のカ
ラーフィルタ層と中間層とにおける全体的な段差又はギ
ャップを吸収させるために、前記保護層14は通常形成さ
れる膜厚の数倍の厚さ、即ち略40,000〜60,000Å、好ま
しくは50,000Åの厚みに形成する。このように異常とも
思える厚さに形成することで、特に前記各カラーフィル
タ層間の部分的な段差又はギャップが全面的に吸収さ
れ、結果的には保護層14の表面が平坦になった半導体ウ
ェハが得られる。 このように形成された保護層14は、その後の工程でそ
の膜厚が略10,000〜11,000Åになるまで、ドライエッチ
ングを施し、（Ｈ）図に示したようにその表面を平滑化
する。つまり、保護層14を厚く形成することで、種々の
ギャップを吸収させてその表面全体を平坦にし、その後
必要な厚さまでドライエッチングすることで、薄くて平
滑化された保護層を形成することが出来るのである。 次に、平滑化された前記保護層14の上部に、アルカリ
溶解性樹脂をスピンコートし、前記電極部５及びスクラ
イブライン２に対応する部分が露光されるパターンマス
クを用いて露光し現像して、（Ｉ）図に示したように、
夫々に対応する位置に樹脂層22を形成する。茲で使用さ
れるアルカリ溶解性樹脂は、例えば商品名「OFPR 700」
（東京応化（株）製）、「OFPR 800」（東京応化（株）
製）又は、「AZ1350」（シプレイ社製）であり、略6,00
0〜11,000Åの厚みに形成される。この樹脂層の形成後
に、（Ｊ）図に示したように、前記保護層14及び樹脂層
22の上部に例えばSiO2を蒸着させて無機質の表面強化層
21を形成する。この表面強化層21は略2,000Åの厚みに
形成され、蒸着手段により保護層14及び樹脂層22の上部
平面にだけ均等に形成され、樹脂層22の立上り側面には
形成されない。従って、樹脂層22の上部に形成された表
面強化層21と保護層14上に形成された表面強化層21とは
繋がりのない状態になっている。 このように表面強化層21を形成した後、（Ｋ）図に示
したように、前記樹脂22をリフトオフすると、その上部
に形成された表面強化層21も一緒に取り除かれ、前記電
極部５及びスクライブライン２に対応する部分の保護層
14が露出した状態になる。この状態で、アルカリエッチ
ング剤によりエッチングすると、（Ｌ）図に示したよう
に、SiO2からなる表面強化層21のない部分、即ち前記露
出している保護層14から中間層12,10及びベース層８と
順次エッチングされ、電極部５及びスクライブライン２
上に積層してある樹脂が除去されて夫々露出した状態に
なる。そして、半導体ウェハをスクライブライン２に沿
ってチップ状に切断することで、カラーフィルタ付き固
体撮像素子が形成される。
以上説明したように本発明に係る固体撮像素子の製造
方法は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色し
た複数の色相のカラーフィルタ層と透明な中間層及び保
護層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法であ
って、前記保護層は、その表面が略平坦になるように厚
くコートして形成し、その厚く形成した保護層をドライ
エッチングにより平滑化された所定の厚さにしてから表
面強化層を形成するようにしたことにより、特に前記保
護層を予め厚く形成することで、個々に積層した複数の
カラーフィルタ層間のギャップを吸収してその上面が平
坦になり、そして、その保護層をドライエッチングによ
り平滑化された所定の膜厚にすることで、フィルタ面に
残存する歪みを全面的に解消させることができると言う
優れた効果を奏する。 又、保護層をドライエッチング手段により所定の厚さ
にし、その上面にアルカリ溶解樹脂をコートして樹脂層
を形成し、該樹脂層上に電極及びスクライブラインに対
応するパターンマッチングして露光現像し、前記保護層
及び樹脂層の上面に表面強化層を蒸着させ、前記樹脂層
及びその上面の表面強化層をリフトオフ除去してから、
アルカリによるドライエッチングで前記電極及びスクラ
イブラインに対応する部分の中間層及び保護層を除去し
て基板を露出させるようにすることで、その製造工程で
１回のパターンマッチングで足り、製造の作業性が著し
く向上すると共に、電極及びスクライブラインに対応す
る部分の近傍にも、残存する歪みがなくなり、前記効果
と相乗してフィルタ面に残存する歪みのない素子が得ら
れると言う優れた効果を奏する。
方法は、基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染色し
た複数の色相のカラーフィルタ層と透明な中間層及び保
護層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法であ
って、前記保護層は、その表面が略平坦になるように厚
くコートして形成し、その厚く形成した保護層をドライ
エッチングにより平滑化された所定の厚さにしてから表
面強化層を形成するようにしたことにより、特に前記保
護層を予め厚く形成することで、個々に積層した複数の
カラーフィルタ層間のギャップを吸収してその上面が平
坦になり、そして、その保護層をドライエッチングによ
り平滑化された所定の膜厚にすることで、フィルタ面に
残存する歪みを全面的に解消させることができると言う
優れた効果を奏する。 又、保護層をドライエッチング手段により所定の厚さ
にし、その上面にアルカリ溶解樹脂をコートして樹脂層
を形成し、該樹脂層上に電極及びスクライブラインに対
応するパターンマッチングして露光現像し、前記保護層
及び樹脂層の上面に表面強化層を蒸着させ、前記樹脂層
及びその上面の表面強化層をリフトオフ除去してから、
アルカリによるドライエッチングで前記電極及びスクラ
イブラインに対応する部分の中間層及び保護層を除去し
て基板を露出させるようにすることで、その製造工程で
１回のパターンマッチングで足り、製造の作業性が著し
く向上すると共に、電極及びスクライブラインに対応す
る部分の近傍にも、残存する歪みがなくなり、前記効果
と相乗してフィルタ面に残存する歪みのない素子が得ら
れると言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のみを拡大し
て示した断面図、第２図（Ａ）〜（Ｌ）は本発明に係る
色フィルタ層の製造工程を順次略示的に示した要部のみ
の拡大断面図、第３図は一般的な半導体ウェハの一部を
拡大して示した略示的平面図、第４図（Ａ）〜（Ｅ）は
第３図のIV−IV線に沿う断面に対応し、従来例における
下地処理工程を順次略示的に示した要部のみの拡大断面
図、第５図（Ａ）〜（Ｋ）は第３図のＶ−Ｖ線に沿う断
面に対応し、従来例に係る色フィルタ層の製造工程を順
次略示的に示した要部のみの拡大断面図である。 １……シリコン基板、２……スクライブライン ３……撮像受光領域、４……受光部 ５……電極部、６……穴埋め用樹脂 ７……パターンマスク、８……ベース層 ９……赤色フィルタ層、10,12……中間層 11……緑色フィルタ層、13……青色フィルタ層 14……保護層、21……表面強化層 22……樹脂層
て示した断面図、第２図（Ａ）〜（Ｌ）は本発明に係る
色フィルタ層の製造工程を順次略示的に示した要部のみ
の拡大断面図、第３図は一般的な半導体ウェハの一部を
拡大して示した略示的平面図、第４図（Ａ）〜（Ｅ）は
第３図のIV−IV線に沿う断面に対応し、従来例における
下地処理工程を順次略示的に示した要部のみの拡大断面
図、第５図（Ａ）〜（Ｋ）は第３図のＶ−Ｖ線に沿う断
面に対応し、従来例に係る色フィルタ層の製造工程を順
次略示的に示した要部のみの拡大断面図である。 １……シリコン基板、２……スクライブライン ３……撮像受光領域、４……受光部 ５……電極部、６……穴埋め用樹脂 ７……パターンマスク、８……ベース層 ９……赤色フィルタ層、10,12……中間層 11……緑色フィルタ層、13……青色フィルタ層 14……保護層、21……表面強化層 22……樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英三郎 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版 印刷株式会社内 (72)発明者 円道 博毅 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版 印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−96372（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285673（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253269（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 27/14
Claims (3)
- 【請求項１】基板上の受光部に、感光性樹脂を染料で染
色した複数の色相のカラーフィルタ層と透明な中間層及
び保護層とを順次積層して固体撮像素子を製造する方法
であって、前記保護層は、その表面が略平坦になるよう
に厚くコートして形成し、その厚く形成した保護層をド
ライエッチング手段により平滑化された所定の厚さにし
てから表面強化層を形成することを特徴とする固体撮像
素子の製造方法。 - 【請求項２】保護層をドライエッチング手段により所定
の厚さにし、その上面にアルカリ溶解樹脂をコートして
樹脂層を形成し、該樹脂層上に電極及びスクライブライ
ンに対応するパターンマッチングして露光現像し、前記
保護層及び樹脂層の上面に表面強化層を蒸着させ、前記
樹脂層及びその上面の表面強化層をアルカリによりリフ
トオフ除去してから、ドライエッチングで前記電極及び
スクライブラインに対応する部分の中間層及び保護層を
除去して基板を露出させることを特徴とする請求項
（１）記載の固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項３】コートにより形成される保護層の厚みを略
50,000Å程度とし、該保護層の膜厚が略10,000Åになる
までドライエッチングを施して平滑化することを特徴と
する請求項（１）又は（２）記載の固体撮像素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220745A JP2943283B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220745A JP2943283B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102371A JPH04102371A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2943283B2 true JP2943283B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=16755872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220745A Expired - Fee Related JP2943283B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943283B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7502058B2 (en) * | 2003-06-09 | 2009-03-10 | Micron Technology, Inc. | Imager with tuned color filter |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP2220745A patent/JP2943283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04102371A (ja) | 1992-04-03 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |