JP3424835B2 - カラー固体撮像装置およびカラーフィルタ - Google Patents
カラー固体撮像装置およびカラーフィルタInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オンチップフィルター
型やフィルター接着型カラー固体撮像装置およびカラー
フィルタに関するものである。
型やフィルター接着型カラー固体撮像装置およびカラー
フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコン基板に形成された半導体
装置などはメタル腐食の原因となる湿気を防止するた
め、基板表面は一般にＳｉＯ2膜で保護され、さらにパ
ッケージング にて気密封止されている。
装置などはメタル腐食の原因となる湿気を防止するた
め、基板表面は一般にＳｉＯ2膜で保護され、さらにパ
ッケージング にて気密封止されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、そのＳｉＯ
2膜上に異物があると色々な不都合が発生する。例え
ば、カラー固体撮像装置のようにフォトダイオード域表
面上に異物が存在すると、表示される画像上に前記異物
が陰影となって現われるという課題がある。
2膜上に異物があると色々な不都合が発生する。例え
ば、カラー固体撮像装置のようにフォトダイオード域表
面上に異物が存在すると、表示される画像上に前記異物
が陰影となって現われるという課題がある。
【０００４】また、その保護膜は基板表面から剥がれ易
いという課題もある。
いという課題もある。
【０００５】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するために、異物が付着しにくいカラー固体撮像装置
およびカラーフィルタを提供することを目的とする。
決するために、異物が付着しにくいカラー固体撮像装置
およびカラーフィルタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、固体撮像装置
基板の上に有機カラーフィルタを設け、その有機カラー
フィルタの表面に撥水性または撥油性を有する化学吸着
単分子膜を化学結合させて形成したことを特徴とするカ
ラー固体撮像装置である。
基板の上に有機カラーフィルタを設け、その有機カラー
フィルタの表面に撥水性または撥油性を有する化学吸着
単分子膜を化学結合させて形成したことを特徴とするカ
ラー固体撮像装置である。
【０００７】また、本発明は、化学吸着単分子膜がシロ
キサン結合により有機カラーフィルタの表面に化学結合
されているカラー固体撮像装置である。
キサン結合により有機カラーフィルタの表面に化学結合
されているカラー固体撮像装置である。
【０００８】また、前記化学吸着単分子膜は、フッ化ア
ルキル基またはアルキル基を含有することを特徴とする
カラー固体撮像装置である。
ルキル基またはアルキル基を含有することを特徴とする
カラー固体撮像装置である。
【０００９】
【作用】本発明では、固体撮像装置基板の上に有機カラ
ーフィルタを設け、その有機カラーフィルタの表面に撥
水性または撥油性を有する化学吸着単分子膜を化学結合
させて形成しているため撥水・撥油性に優れたものとな
り、汚れが付着しにくくなる。
ーフィルタを設け、その有機カラーフィルタの表面に撥
水性または撥油性を有する化学吸着単分子膜を化学結合
させて形成しているため撥水・撥油性に優れたものとな
り、汚れが付着しにくくなる。
【００１０】また、本発明では、固体撮像装置基板上の
有機カラーフィルタの表面に化学吸着単分子膜がシロキ
サン結合により化学結合を形成しているので、耐久性に
優れた膜とすることができ、表面からは容易に剥離しな
い。
有機カラーフィルタの表面に化学吸着単分子膜がシロキ
サン結合により化学結合を形成しているので、耐久性に
優れた膜とすることができ、表面からは容易に剥離しな
い。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する前
に、本発明に先行して開発した先行開発例について図面
を参照して説明する。
に、本発明に先行して開発した先行開発例について図面
を参照して説明する。
【００１２】（先行開発例）
基板表面がＳｉＯ2膜で保護されている場合は、水酸基
が多く存在している。また、オンチップカラーフィルタ
ー型固体撮像装置のように基板表面が樹脂で、その表面
に水酸基がわずかしかない場合には、プラズマ処理、紫
外線照射、またはシロキサン層を形成することによって
表面を親水性にすることができる。次に、一端にクロロ
シリル基（ＳｉＣｌnＸ3-n基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官
能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ化
炭素基およびクロロシリル基を含むクロロシリル系界面
活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて、基板表面の水
酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシ
リル基を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前記基
板表面に析出させることが出来る。
が多く存在している。また、オンチップカラーフィルタ
ー型固体撮像装置のように基板表面が樹脂で、その表面
に水酸基がわずかしかない場合には、プラズマ処理、紫
外線照射、またはシロキサン層を形成することによって
表面を親水性にすることができる。次に、一端にクロロ
シリル基（ＳｉＣｌnＸ3-n基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官
能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ化
炭素基およびクロロシリル基を含むクロロシリル系界面
活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて、基板表面の水
酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシ
リル基を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前記基
板表面に析出させることが出来る。
【００１３】あるいはクロロシリル基を複数個含む物質
を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記基板表面の水酸基
と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル
基を反応させて前記物質を前記基板表面に析出させる工
程と、非水系有機溶媒を用い前記基板表面に残った余分
なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し、前記
基板上にクロロシリル基を複数個含む物質よりなるシロ
キサン系単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシリ
ル基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系界面活性剤を
前記基板上に化学吸着し単分子吸着膜を累積する工程と
により、前記基板表面にフッ化炭素系化学吸着単分子累
積膜を形成できる。
を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記基板表面の水酸基
と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル
基を反応させて前記物質を前記基板表面に析出させる工
程と、非水系有機溶媒を用い前記基板表面に残った余分
なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し、前記
基板上にクロロシリル基を複数個含む物質よりなるシロ
キサン系単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシリ
ル基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系界面活性剤を
前記基板上に化学吸着し単分子吸着膜を累積する工程と
により、前記基板表面にフッ化炭素系化学吸着単分子累
積膜を形成できる。
【００１４】これにより極めて薄いナノメーターレベル
の膜厚のフッ化炭素系単分子膜が基板表面に形成でき、
膜面は傷つきにくく、耐久性、撥水・撥油性、防汚性に
優れたものとなる。
の膜厚のフッ化炭素系単分子膜が基板表面に形成でき、
膜面は傷つきにくく、耐久性、撥水・撥油性、防汚性に
優れたものとなる。
【００１５】前記フッ化炭素基を有するクロロシラン系
界面活性剤としては、 例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3Ｃ
Ｈ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2
Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌ3、Ｆ（ＣＦ2）
8（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌ3、ＣＦ
3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ2)5（Ｃ
Ｈ2）2ＳｉＣｌ3、等のようなトリクロロシラン系界面
活性剤をはじめ、 例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（ＣＨ3）
3-n、ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5）
3-n、ＣＦ3ＣＨ20（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、
ＣＦ3ＣＨ20（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5）3-n、ＣＦ
3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn(ＣＨ
3）3-n、Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ
2）9ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5)3-n、Ｆ（ＣＦ2）8（ＣＨ2）2
Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、Ｃ
Ｆ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、ＣＦ
3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（ＣＨ3)3-n（但し式
中のｎは何れも１または２）等のような低級アルキル基
置換のモノクロロシラン系あるいはジクロロシラン系界
面活性剤があげられる。これらの中でも特にトリクロロ
シラン系界面活性剤の親水性基と結合したクロロシリル
結合以外のクロロシリル結合が、隣合うクロロシリル基
とシロキサン結合で分子間結合を形成するため、より強
固な化学吸着単分子膜となり得る。
界面活性剤としては、 例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3Ｃ
Ｈ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2
Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌ3、Ｆ（ＣＦ2）
8（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌ3、ＣＦ
3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ2)5（Ｃ
Ｈ2）2ＳｉＣｌ3、等のようなトリクロロシラン系界面
活性剤をはじめ、 例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（ＣＨ3）
3-n、ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5）
3-n、ＣＦ3ＣＨ20（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、
ＣＦ3ＣＨ20（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5）3-n、ＣＦ
3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn(ＣＨ
3）3-n、Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ
2）9ＳｉＣｌn（Ｃ2Ｈ5)3-n、Ｆ（ＣＦ2）8（ＣＨ2）2
Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、Ｃ
Ｆ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌn（ＣＨ3）3-n、ＣＦ
3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌn（ＣＨ3)3-n（但し式
中のｎは何れも１または２）等のような低級アルキル基
置換のモノクロロシラン系あるいはジクロロシラン系界
面活性剤があげられる。これらの中でも特にトリクロロ
シラン系界面活性剤の親水性基と結合したクロロシリル
結合以外のクロロシリル結合が、隣合うクロロシリル基
とシロキサン結合で分子間結合を形成するため、より強
固な化学吸着単分子膜となり得る。
【００１６】また、ＣＦ3（ＣＦ2）nＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣ
ｌ3（但し式中のｎは整数であり、３〜２５程度が最も
扱いやすい）は、撥水・撥油性および防汚性等の機能性
との釣合が取れているため望ましい。さらには、アルキ
ル基鎖部分にエチレン基やアセチレン基を付加したり組
み込んでおけば、単分子膜形成後に５メガラド程度の電
子線を照射することで架橋できるため、単分子膜の硬度
をより向上させることも可能である。
ｌ3（但し式中のｎは整数であり、３〜２５程度が最も
扱いやすい）は、撥水・撥油性および防汚性等の機能性
との釣合が取れているため望ましい。さらには、アルキ
ル基鎖部分にエチレン基やアセチレン基を付加したり組
み込んでおけば、単分子膜形成後に５メガラド程度の電
子線を照射することで架橋できるため、単分子膜の硬度
をより向上させることも可能である。
【００１７】クロロシリル系界面活性剤は、前記したよ
うに直鎖状だけではなくフッ化アルキル基または炭化水
素基が分岐した形状でも、また末端の珪素にフッ化アル
キル基または炭化水素基が置換した形状（即ちＲ、
Ｒ1、Ｒ2、 Ｒ3をフッ化アルキル基または炭化水素基
として一般式Ｒ2ＳｉＣｌ2、Ｒ3ＳｉＣｌ，Ｒ1Ｒ2Ｓｉ
Ｃｌ2もしくはＲ1Ｒ2Ｒ3ＳｉＣｌ等）であってもよい
が、吸着密度を高めるためには一般には直鎖状が望まし
い。さらに例えば、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2
Ｃｌ2、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（但し式中
ｎは自然数）、ＳｉＣｌm（ＣＨ3）4-m、ＳｉＣｌm（Ｃ
2Ｈ5）4-m（但し式中ｍ は１〜３の整数）、ＨＳｉＣｌ
ι（ＣＨ3）3-ι、ＨＳｉＣｌι（Ｃ2Ｈ5）3-ι、（但
し式中ιは１または２）等のようなクロロシリル結合を
複数個含む物質を化学吸着させた後に、水と反応すると
表面のクロロシリル結合が親水性のシラノール結合に変
わり、基板表面が親水性となる。なお、このクロロシリ
ル基を複数個含む物質の中でも、テトラクロロシラン
（ＳｉＣｌ4）は反応性が高く分子量も小さいため、よ
り高密度にシラノール結合を付与できる。このようにし
て親水性化すると高分子を含む基板の酸化処理よりも親
水性をより高くすることができる。この上に例えばフッ
化アルキル基を含むクロロシラン系界面活性剤を化学吸
着でき、このようにして得た化学吸着単分子膜はより高
密度化される。
うに直鎖状だけではなくフッ化アルキル基または炭化水
素基が分岐した形状でも、また末端の珪素にフッ化アル
キル基または炭化水素基が置換した形状（即ちＲ、
Ｒ1、Ｒ2、 Ｒ3をフッ化アルキル基または炭化水素基
として一般式Ｒ2ＳｉＣｌ2、Ｒ3ＳｉＣｌ，Ｒ1Ｒ2Ｓｉ
Ｃｌ2もしくはＲ1Ｒ2Ｒ3ＳｉＣｌ等）であってもよい
が、吸着密度を高めるためには一般には直鎖状が望まし
い。さらに例えば、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2
Ｃｌ2、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（但し式中
ｎは自然数）、ＳｉＣｌm（ＣＨ3）4-m、ＳｉＣｌm（Ｃ
2Ｈ5）4-m（但し式中ｍ は１〜３の整数）、ＨＳｉＣｌ
ι（ＣＨ3）3-ι、ＨＳｉＣｌι（Ｃ2Ｈ5）3-ι、（但
し式中ιは１または２）等のようなクロロシリル結合を
複数個含む物質を化学吸着させた後に、水と反応すると
表面のクロロシリル結合が親水性のシラノール結合に変
わり、基板表面が親水性となる。なお、このクロロシリ
ル基を複数個含む物質の中でも、テトラクロロシラン
（ＳｉＣｌ4）は反応性が高く分子量も小さいため、よ
り高密度にシラノール結合を付与できる。このようにし
て親水性化すると高分子を含む基板の酸化処理よりも親
水性をより高くすることができる。この上に例えばフッ
化アルキル基を含むクロロシラン系界面活性剤を化学吸
着でき、このようにして得た化学吸着単分子膜はより高
密度化される。
【００１８】非水系溶媒は、クロロシラン系界面活性剤
と反応する活性水素を持たない有機溶媒であればよい。
その例としては、 １，１ジクロロ−１−フルオロエタン、１，１−ジクロ
ロ−２，２，２−トリフルオロエタン、１，１−ジクロ
ロ−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパン、
１，３−ジクロロ−１，１，２，２，３−ヘプタフルオ
ロプロパン等のフッ素系溶媒、例えばヘキサン、オクタ
ン、ヘキサデカン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶
媒、例えばジプチルエーテル、ジベンジルエーテル等の
エーテル系溶媒、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
イソプロピル、酢酸アミル等エステル系溶媒の何れかが
望ましい。
と反応する活性水素を持たない有機溶媒であればよい。
その例としては、 １，１ジクロロ−１−フルオロエタン、１，１−ジクロ
ロ−２，２，２−トリフルオロエタン、１，１−ジクロ
ロ−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロパン、
１，３−ジクロロ−１，１，２，２，３−ヘプタフルオ
ロプロパン等のフッ素系溶媒、例えばヘキサン、オクタ
ン、ヘキサデカン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶
媒、例えばジプチルエーテル、ジベンジルエーテル等の
エーテル系溶媒、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
イソプロピル、酢酸アミル等エステル系溶媒の何れかが
望ましい。
【００１９】以下に具体的な先行開発例を説明する。
【００２０】先行開発例１
まず、フッ化炭素基およびクロロシリル基を含む物質を
混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）
2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０
ｗｔ％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシク
ロヘキサンでもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ
％クロロホルム溶液を調整した液中に、有機溶媒で洗浄
した半導体基板１を２時間程度浸漬する。前記半導体基
板１面には自然酸化膜２が形成されておりその酸化膜２
表面には水酸基３が多数含まれているので（図２参
照）、フッ化炭素基およびクロロシリル基を含む物質の
ＳｉＣｌ基と前記水酸基３が反応し、脱塩酸反応が生じ
て前記半導体基板１表面全面にわたり下記（化１）に示
す結合が生成される。そこで、図１に示すようにフッ素
を含む単分子膜４が半導体基板１の表面全面と化学結合
した状態で膜厚１５オングストローム程度の保護膜が形
成できる。
混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）
2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０
ｗｔ％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシク
ロヘキサンでもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ
％クロロホルム溶液を調整した液中に、有機溶媒で洗浄
した半導体基板１を２時間程度浸漬する。前記半導体基
板１面には自然酸化膜２が形成されておりその酸化膜２
表面には水酸基３が多数含まれているので（図２参
照）、フッ化炭素基およびクロロシリル基を含む物質の
ＳｉＣｌ基と前記水酸基３が反応し、脱塩酸反応が生じ
て前記半導体基板１表面全面にわたり下記（化１）に示
す結合が生成される。そこで、図１に示すようにフッ素
を含む単分子膜４が半導体基板１の表面全面と化学結合
した状態で膜厚１５オングストローム程度の保護膜が形
成できる。
【００２１】
【化１】
【００２２】先行開発例２
まず、透明基板５に形成されてなるカラーフィルタ６が
固体撮像装置に接着剤７を介して貼合わせてなるカラー
固体撮像装置を有機溶媒で洗浄する。その後、前記先行
開発例１と同様にフッ化炭素基およびクロロシリル基を
含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3（ＣＦ2）
7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、キシレ
ン、ジシクロヘキサンでもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭
素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整した液中に、前記
カラー固体撮像装置を２時間程度浸漬する。前記カラー
固体撮像装置の透明基板５面および半導体基板１面には
自然酸化膜２が形成されておりその酸化膜表面には水酸
基が多数含まれているので、フッ化炭素基およびクロロ
シリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応
し、脱塩酸反応が生じて前記半導体基板表面全面にわた
り前記（化１）に示す結合が生成され、図３に示すよう
に、フッ素を含む単分子膜４が半導体基板の表面全面と
化学結合した状態で膜厚１５オングストローム程度の保
護膜が形成できる。 （実施例） これらの先行開発例１，２を基礎として開発した本発明
の実施例について図面を参照して説明する。
固体撮像装置に接着剤７を介して貼合わせてなるカラー
固体撮像装置を有機溶媒で洗浄する。その後、前記先行
開発例１と同様にフッ化炭素基およびクロロシリル基を
含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3（ＣＦ2）
7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、キシレ
ン、ジシクロヘキサンでもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭
素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整した液中に、前記
カラー固体撮像装置を２時間程度浸漬する。前記カラー
固体撮像装置の透明基板５面および半導体基板１面には
自然酸化膜２が形成されておりその酸化膜表面には水酸
基が多数含まれているので、フッ化炭素基およびクロロ
シリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応
し、脱塩酸反応が生じて前記半導体基板表面全面にわた
り前記（化１）に示す結合が生成され、図３に示すよう
に、フッ素を含む単分子膜４が半導体基板の表面全面と
化学結合した状態で膜厚１５オングストローム程度の保
護膜が形成できる。 （実施例） これらの先行開発例１，２を基礎として開発した本発明
の実施例について図面を参照して説明する。
【００２３】実施例１
まず、有機材料よりなるカラーフィルタ６が半導体基板
１上に直接形成されてなるオンチップカラーフィルタ型
カラー固体撮像装置をプラズマ処理、紫外線照射等によ
って前記有機フィルタ表面を親水性にする。その後、前
記先行開発例１と同様に前記カラー固体撮像装置を有機
溶媒で洗浄する。さらに、フッ化炭素基およびクロロシ
リル基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3
（ＣＦ2）7（ ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度
の濃度で溶かした８０ｗｔ％ｎ−ヘキ サデカン（トル
エン、キシレン、ジシクロヘキサンでもよい）、１２ｗ
ｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整した
液中に、前記カラー固体撮像装置を２時間程度浸漬す
る。前記カラー固体撮像装置のカラーフィルタ６面およ
び半導体基板１面には自然酸化膜２が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基およびクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ
基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じて前記半導体
基板表面全面にわたり前記（化１）に示す結合が生成さ
れ、図４に示すように、フッ素を含む単分子膜４が半導
体基板の表面全面と化学結合した状態で膜厚１５オング
ストローム程度の保護膜が形成できる。
１上に直接形成されてなるオンチップカラーフィルタ型
カラー固体撮像装置をプラズマ処理、紫外線照射等によ
って前記有機フィルタ表面を親水性にする。その後、前
記先行開発例１と同様に前記カラー固体撮像装置を有機
溶媒で洗浄する。さらに、フッ化炭素基およびクロロシ
リル基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えばＣＦ3
（ＣＦ2）7（ ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3を用い、２ｗｔ％程度
の濃度で溶かした８０ｗｔ％ｎ−ヘキ サデカン（トル
エン、キシレン、ジシクロヘキサンでもよい）、１２ｗ
ｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整した
液中に、前記カラー固体撮像装置を２時間程度浸漬す
る。前記カラー固体撮像装置のカラーフィルタ６面およ
び半導体基板１面には自然酸化膜２が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基およびクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ
基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じて前記半導体
基板表面全面にわたり前記（化１）に示す結合が生成さ
れ、図４に示すように、フッ素を含む単分子膜４が半導
体基板の表面全面と化学結合した状態で膜厚１５オング
ストローム程度の保護膜が形成できる。
【００２４】実施例２
まず、図５に示すように、透明基板５に形成されてなる
カラーフィルタ６と固体撮像装置の形成された半導体基
板１を前記先行開発例１と同様にして個々に処理し、各
々の基板全面に化学吸着単分子保護膜４を設ける。
カラーフィルタ６と固体撮像装置の形成された半導体基
板１を前記先行開発例１と同様にして個々に処理し、各
々の基板全面に化学吸着単分子保護膜４を設ける。
【００２５】次に、図６に示すように、前記カラーフィ
ルタ６と前記半導体基板１双方の貼合わせ領域８をそれ
ぞれドライエッチング処理することで、前記化学吸着単
分子保護膜４を部分除去する。
ルタ６と前記半導体基板１双方の貼合わせ領域８をそれ
ぞれドライエッチング処理することで、前記化学吸着単
分子保護膜４を部分除去する。
【００２６】最後に、図７に示すように、除去された部
分に接着剤７を施し、前記カラーフィルタ６と固体撮像
装置を貼合わせてカラー固体撮像装置を得る。
分に接着剤７を施し、前記カラーフィルタ６と固体撮像
装置を貼合わせてカラー固体撮像装置を得る。
【００２７】なお、本発明では、撥水性および撥油性の
いずれかしか有しない化学吸着単分子膜を用いることも
できる。
いずれかしか有しない化学吸着単分子膜を用いることも
できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明は、固体撮像
装置基板上の有機カラーフィルタの表面に撥水性または
撥油性を有する化学吸着単分子膜を化学結合により形成
しているため撥水・撥油性に優れたものとなり、汚れが
付着しにくくなるという長所がある。
装置基板上の有機カラーフィルタの表面に撥水性または
撥油性を有する化学吸着単分子膜を化学結合により形成
しているため撥水・撥油性に優れたものとなり、汚れが
付着しにくくなるという長所がある。
【００２９】また、本発明は、有機カラーフィルタの表
面にシロキサン結合を介した化学結合により化学吸着単
分子膜を形成しているので耐久性に優れた膜とすること
ができ、表面からは容易に剥離しないという長所を有す
る。
面にシロキサン結合を介した化学結合により化学吸着単
分子膜を形成しているので耐久性に優れた膜とすること
ができ、表面からは容易に剥離しないという長所を有す
る。
【００３０】また、本発明においては、ナノメータ、オ
ングストローム単位の極めて薄い膜である、透明性に優
れ均一性のよい膜であるという化学吸着単分子膜の物性
を有効に利用することができたものである。
ングストローム単位の極めて薄い膜である、透明性に優
れ均一性のよい膜であるという化学吸着単分子膜の物性
を有効に利用することができたものである。
【図１】本発明に先行して開発した先行開発例１を説明
するために半導体基板の表面を分子レベルまで拡大した
処理後の断面工程概念図である。
するために半導体基板の表面を分子レベルまで拡大した
処理後の断面工程概念図である。
【図２】同先行開発例１を説明するために半導体基板の
表面を分子レベルまで拡大した処理前の断面工程概念図
である。
表面を分子レベルまで拡大した処理前の断面工程概念図
である。
【図３】本発明に先行して開発した先行開発例２を説明
するためにカラー固体撮像装置基板の表面を分子レベル
まで拡大した処理後の断面工程概念図である。
するためにカラー固体撮像装置基板の表面を分子レベル
まで拡大した処理後の断面工程概念図である。
【図４】本発明の実施例１を説明するためにカラー固体
撮像装置基板の表面を分子レベルまで拡大した処理後の
断面工程概念図である。
撮像装置基板の表面を分子レベルまで拡大した処理後の
断面工程概念図である。
【図５】本発明の実施例２を説明するために単分子保護
膜形成処理後のカラーフィルタと固体撮像装置との相関
断面図を示したものである。
膜形成処理後のカラーフィルタと固体撮像装置との相関
断面図を示したものである。
【図６】同実施例２を説明するためにカラー固体撮像装
置とするための過程でカラーフィルタと固体撮像装置の
個々の貼合わせ領域をエッチングした状態を示したもの
である。
置とするための過程でカラーフィルタと固体撮像装置の
個々の貼合わせ領域をエッチングした状態を示したもの
である。
【図７】同実施例２を説明するために半導体基板とカラ
ーフィルタとを貼合わせたフィルタ接着型のカラー固体
撮像装置を完成させたものの断面図を示したものであ
る。
ーフィルタとを貼合わせたフィルタ接着型のカラー固体
撮像装置を完成させたものの断面図を示したものであ
る。
１ 半導体基板
２ 自然酸化膜
３ 水酸基
４ 単分子膜
５ 透明基板
６ カラーフィルタ
７ 接着剤
８ 貼合わせ領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 美濃 規央
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭64−2327（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−40254（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−7317（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−30829（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−219704（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−249601（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−130519（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】固体撮像装置基板の上に有機カラーフィル
タを設け、その有機カラーフィルタの表面に撥水性また
は撥油性を有する化学吸着単分子膜を化学結合させて形
成したことを特徴とするカラー固体撮像装置。 - 【請求項２】化学吸着単分子膜は、シロキサン結合によ
り有機カラーフィルタの表面に化学結合されていること
を特徴とする請求項１記載のカラー固体撮像装置。 - 【請求項３】化学吸着単分子膜は、フッ化アルキル基ま
たはアルキル基を含有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載のカラー固体撮像装置。 - 【請求項４】透明基板の表面に有機カラーフィルタを設
け、その有機カラーフィルタの表面に撥水性または撥油
性を有する化学吸着単分子膜を化学結合させて形成した
ことを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項５】化学吸着単分子膜は、シロキサン結合によ
り有機カラーフィルタの表面に化学結合されていること
を特徴とする請求項４記載のカラーフィルタ。 - 【請求項６】化学吸着単分子膜は、フッ化アルキル基ま
たはアルキル基を含有することを特徴とする請求項４ま
たは５記載のカラーフィルタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717891A JP3424835B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | カラー固体撮像装置およびカラーフィルタ |
| US07/996,568 US5391913A (en) | 1991-12-27 | 1992-12-24 | Semiconductor device |
| EP92122074A EP0548997B1 (en) | 1991-12-27 | 1992-12-28 | Semiconductor device comprising a chemically bonded film on its surface |
| DE69214615T DE69214615T2 (de) | 1991-12-27 | 1992-12-28 | Eine chemisch gebundene Schicht auf ihrer Oberfläche enthaltende Halbleitervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717891A JP3424835B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | カラー固体撮像装置およびカラーフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05182952A JPH05182952A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3424835B2 true JP3424835B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=18388451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34717891A Expired - Lifetime JP3424835B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | カラー固体撮像装置およびカラーフィルタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5391913A (ja) |
| EP (1) | EP0548997B1 (ja) |
| JP (1) | JP3424835B2 (ja) |
| DE (1) | DE69214615T2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6258972B1 (en) | 1995-08-03 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method and surface treating agent |
| US6054255A (en) * | 1996-08-01 | 2000-04-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method and surface treating agent |
| TW470861B (en) * | 1996-08-26 | 2002-01-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemical adsorption film, method of manufacturing the same, and chemical absorption solution used for the same |
| TW351834B (en) * | 1996-10-16 | 1999-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of round formation and surface treatment agent |
| TW392229B (en) | 1997-01-23 | 2000-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing semiconductor device and apparatus for same |
| TW383416B (en) * | 1997-06-26 | 2000-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pattern forming method |
| CN1075762C (zh) * | 1998-12-30 | 2001-12-05 | 中国科学院感光化学研究所 | 一种变色薄膜的制备方法 |
| DE19917366A1 (de) * | 1999-04-16 | 2000-10-19 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Mit einer mikrostrukturierten Oberfläche versehene Substrate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| DE19945131A1 (de) * | 1999-09-21 | 2001-04-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Elektronisches Bauelement und Beschichtungs-Mittel |
| JP3644879B2 (ja) * | 2000-06-05 | 2005-05-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 多孔質低誘電率シリコン系絶縁膜をシリル化処理する方法 |
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