JP7494728B2 - Solid-state imaging device and manufacturing method - Google Patents

Solid-state imaging device and manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP7494728B2
JP7494728B2 JP2020213466A JP2020213466A JP7494728B2 JP 7494728 B2 JP7494728 B2 JP 7494728B2 JP 2020213466 A JP2020213466 A JP 2020213466A JP 2020213466 A JP2020213466 A JP 2020213466A JP 7494728 B2 JP7494728 B2 JP 7494728B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic film
solid
state imaging
light
shielding layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020213466A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022099612A (en
Inventor
誠 坂川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2020213466A priority Critical patent/JP7494728B2/en
Publication of JP2022099612A publication Critical patent/JP2022099612A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7494728B2 publication Critical patent/JP7494728B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本発明は、固体撮像素子、より詳しくは、マイクロレンズアレイが取り付けられたオンチップタイプの固体撮像素子に関する。この固体撮像素子の製造方法にも言及する。 The present invention relates to a solid-state imaging device, more specifically, to an on-chip type solid-state imaging device equipped with a microlens array. The present invention also relates to a method for manufacturing the solid-state imaging device.

固体撮像素子の薄型軽量化と高精細化に伴い、光電変換素子の配列基板上に直接ブラックマトリクスやマイクロレンズを形成するオンチップタイプの固体撮像素子が増えている。 As solid-state imaging elements become thinner, lighter and more precise, the number of on-chip type solid-state imaging elements in which black matrices and microlenses are formed directly on the substrate on which the photoelectric conversion elements are arranged is increasing.

近年、固体撮像素子においては、画質向上の為に、非画素領域に遮光膜を形成する技術が提案されている。中でも赤外光によるノイズ防止の観点から、遮光層の着色材として酸化チタン、酸窒化チタン等のチタン系ブラック材料が注目されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, in order to improve image quality in solid-state imaging devices, a technology has been proposed in which a light-shielding film is formed in non-pixel regions. In particular, titanium-based black materials such as titanium oxide and titanium oxynitride have attracted attention as coloring materials for the light-shielding layer from the viewpoint of preventing noise caused by infrared light (see, for example, Patent Document 1).

特許第5254650号公報Patent No. 5254650

オンチップタイプの固体撮像素子において、着色層の形成過程で不良が生じた場合、Oアッシング等のドライプロセスを用いて着色層を剥離し、撮像素子回路の形成されたウェハを再生利用するのが一般的である。 In an on-chip type solid-state imaging element, if a defect occurs during the process of forming a colored layer, it is common to peel off the colored layer using a dry process such as O2 ashing and recycle the wafer on which the imaging element circuit is formed.

しかし、上述のチタン系ブラック材料は、遮光性に優れる反面、このようなドライプロセスで剥離することが困難である。チタン系ブラック材料からなる層は、加温した強アルカリ液でなければ剥離できない。強アルカリ液を用いると、下地の固体撮像素子回路にダメージを与えてしまうため、ウェハの再利用が困難となる。 However, while the titanium-based black material described above has excellent light-blocking properties, it is difficult to remove using this type of dry process. A layer made of titanium-based black material can only be removed using a heated strong alkaline solution. Using a strong alkaline solution will damage the underlying solid-state imaging element circuitry, making it difficult to reuse the wafer.

本発明は、チタン系ブラック材料を使用しつつ、製造過程における不良にも対応しやすい固体撮像素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof that uses titanium-based black material and is easy to deal with defects during the manufacturing process.

本発明の第一の態様は、複数の光電変換素子を有するウェハ基板と、骨格中にカルボン酸を持つ樹脂を主成分としてウェハ基板上に形成された有機膜と、チタン系ブラック材料を主成分として有機膜上に形成され、複数の開口を有する遮光層と、開口上または開口内に配置された複数のマイクロレンズとを備える固体撮像素子である。 The first aspect of the present invention is a solid-state imaging device comprising a wafer substrate having a plurality of photoelectric conversion elements, an organic film formed on the wafer substrate mainly composed of a resin having a carboxylic acid in its skeleton, a light-shielding layer formed on the organic film mainly composed of a titanium-based black material and having a plurality of openings, and a plurality of microlenses arranged on or within the openings.

本発明の第二の態様は、複数の光電変換素子を有する複数の単位区画が形成されたシリコンウェハ上に、骨格中にカルボン酸を持つ樹脂を用いて、少なくとも複数の単位区画を覆う有機膜を形成し、有機膜上にチタン系ブラック材料を用いて遮光層を形成し、pH11以下のアルカリ性剥離液を用いて遮光層を有機膜とともに除去し、シリコンウェハ上に新しい前記有機膜を形成する、固体撮像素子の製造方法である。 The second aspect of the present invention is a method for manufacturing a solid-state imaging device, which comprises forming an organic film covering at least the unit sections on a silicon wafer on which a plurality of unit sections each having a plurality of photoelectric conversion elements are formed, using a resin having a carboxylic acid in its skeleton, forming a light-shielding layer on the organic film using a titanium-based black material, removing the light-shielding layer together with the organic film using an alkaline stripping solution having a pH of 11 or less, and forming a new organic film on the silicon wafer.

本発明に係る固体撮像素子は、チタン系ブラック材料を使用しつつ、製造過程における不良にも対応しやすい。 The solid-state imaging device of the present invention uses titanium-based black material and is easy to deal with defects during the manufacturing process.

本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging element according to one embodiment of the present invention. 同固体撮像素子の製造方法の一過程を示す模式図である。3A to 3C are schematic diagrams showing a process for manufacturing the solid-state imaging device. 同製造方法の一過程を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing one process of the manufacturing method. 同製造方法の一過程を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing one process of the manufacturing method. 同製造方法の一過程を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing one process of the manufacturing method.

以下、本発明の一実施形態について、図1から図5を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る固体撮像素子の模式断面図である。固体撮像素子100は、複数の光電変換素子PDを有するウェハ基板101と、ウェハ基板101に順に形成された、有機膜10、遮光層20、およびマイクロレンズ部30とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging device according to the present embodiment. The solid-state imaging device 100 includes a wafer substrate 101 having a plurality of photoelectric conversion elements PD, an organic film 10, a light-shielding layer 20, and a microlens portion 30, which are formed in this order on the wafer substrate 101.

有機膜10は、骨格中にカルボン酸を持つ樹脂で形成された透明性を有する層である。有機膜10は、複数の光電変換素子PD全体を覆う単一の層を形成している。
有機膜10の厚さは、後述する剥離のしやすさの観点からは、4.0μm以下が好ましく、マイクロレンズ部30を含めた固体撮像素子100全体の光学的設計の観点からは、2.0μm以下であることがより好ましい。
The organic film 10 is a transparent layer made of a resin having a carboxylic acid in its skeleton, and forms a single layer that covers the entirety of the photoelectric conversion elements PD.
From the viewpoint of ease of peeling described later, the thickness of the organic film 10 is preferably 4.0 μm or less, and from the viewpoint of the optical design of the entire solid-state imaging element 100 including the microlens portion 30, the thickness is more preferably 2.0 μm or less.

遮光層20は、酸化チタン、酸窒化チタン、窒化チタンのいずれかを主成分とするチタン系ブラック材料で形成されている。遮光層20は、各光電変換素子PDに対応する位置に多角形状またはピンホール状の開口を有するメッシュ状に形成されている。これにより、遮光層20は、複数の光電変換素子PDを画素として区画するブラックマトリクスとして機能する。 The light-shielding layer 20 is formed of a titanium-based black material whose main component is titanium oxide, titanium oxynitride, or titanium nitride. The light-shielding layer 20 is formed in a mesh shape with polygonal or pinhole-shaped openings at positions corresponding to each photoelectric conversion element PD. This allows the light-shielding layer 20 to function as a black matrix that partitions multiple photoelectric conversion elements PD as pixels.

マイクロレンズ部30は、複数のマイクロレンズ31を有する。マイクロレンズ31は、遮光層20の開口と概ね同様の配置態様を有しており、固体撮像素子100の平面視において、各開口は、マイクロレンズ31の1つと重なっている。
マイクロレンズ31は、開口内に配置されてもよい。
The microlens section 30 has a plurality of microlenses 31. The microlenses 31 are arranged in a manner generally similar to the openings of the light-shielding layer 20, and each opening overlaps one of the microlenses 31 when the solid-state imaging element 100 is viewed in plan.
A microlens 31 may be disposed within the aperture.

以上の様に構成された固体撮像素子100においては、マイクロレンズ31に入射した光が遮光層20の開口を通過して光電変換素子PDに導かれることにより、撮像機能を発揮する。これにより、固体撮像素子100は各種イメージャーや各種センサとして機能する。カラーフィルタ等の着色層をさらに組み合わせることにより、固体撮像素子100をカラー撮像に対応させることもできる。着色層は、固体撮像素子100の平面視において、開口と重なるように設けられる。着色層は、マイクロレンズ部30と遮光層20との間に設けられてもよいし、開口内に配置されてもよい。 In the solid-state imaging element 100 configured as described above, light incident on the microlens 31 passes through the opening of the light-shielding layer 20 and is guided to the photoelectric conversion element PD, thereby achieving an imaging function. This allows the solid-state imaging element 100 to function as various imagers and various sensors. By further combining a colored layer such as a color filter, the solid-state imaging element 100 can also be made compatible with color imaging. The colored layer is provided so as to overlap the opening when viewed in a plan view of the solid-state imaging element 100. The colored layer may be provided between the microlens section 30 and the light-shielding layer 20, or may be disposed within the opening.

固体撮像素子100は、大きなウェハに複数形成することにより効率よく量産できる。以下にその手順を説明する。 The solid-state imaging device 100 can be mass-produced efficiently by forming multiple devices on a large wafer. The procedure is explained below.

まず、図2に示すように、1枚のシリコンウェハSwに、複数の光電変換素子PDおよび配線を有する単位区画Uaを複数形成する。各単位区画Uaは、それぞれウェハ基板101として機能する。 First, as shown in FIG. 2, a plurality of unit sections Ua each having a plurality of photoelectric conversion elements PD and wiring are formed on a single silicon wafer Sw. Each unit section Ua functions as a wafer substrate 101.

次に、図3に示すように、シリコンウェハSwの前面に有機膜10を形成し、図4に示すように、単位区画Uaごとに区切られるように有機膜10をパターニングする。フォトリソグラフィを用いたパターニングが簡便であるため、このようなパターニングが可能な樹脂材料で有機膜を形成することが好ましい。
パターニングの一例として、単位区画Uaを切り離す際のスクライブラインSLに沿って有機膜10の一部を除去する態様を挙げることができる。
Next, as shown in Fig. 3, an organic film 10 is formed on the front surface of the silicon wafer Sw, and the organic film 10 is patterned so as to be divided into unit sections Ua as shown in Fig. 4. Since patterning using photolithography is simple, it is preferable to form the organic film from a resin material that allows such patterning.
One example of patterning is a mode in which a part of the organic film 10 is removed along a scribe line SL when separating the unit sections Ua.

次に、図5に示すように、各単位区画Ua上にチタン系ブラック材料からなる遮光層20を形成し、開口またはピンホールを形成するためのパターニングを行う。チタン系ブラック材料は、カーボン系ブラック材料よりもパターニング特性に優れているため、遮光層20をより精度よく形成できる。 Next, as shown in FIG. 5, a light-shielding layer 20 made of a titanium-based black material is formed on each unit section Ua, and patterning is performed to form openings or pinholes. Titanium-based black material has better patterning characteristics than carbon-based black material, so the light-shielding layer 20 can be formed with greater precision.

ここで、遮光層20の形成不良やパターニング不良等により、遮光層20の形成をやり直す場合は、シリコンウェハSwにアルカリ性の剥離液をスプレーしたり、シリコンウェハSwを剥離液に浸漬したりして、剥離液を有機膜10に接触させる。
有機膜10は、樹脂骨格中にカルボン酸を有する材料で形成されているため、pH11以下の弱アルカリ性の剥離液で剥離できる。本実施形態において、剥離液は有機膜10がパターニングにより除去された部位からシリコンウェハSwと有機膜10との界面に直接作用できるため、各単位区画Uaの有機膜10を迅速に剥離できる。
Here, when redoing the formation of the light-shielding layer 20 due to defective formation or patterning of the light-shielding layer 20, an alkaline stripping liquid is sprayed onto the silicon wafer Sw or the silicon wafer Sw is immersed in the stripping liquid to bring the stripping liquid into contact with the organic film 10.
Since the organic film 10 is formed of a material having a carboxylic acid in its resin skeleton, it can be peeled off with a weakly alkaline stripping solution having a pH of not more than 11. In this embodiment, the stripping solution can act directly on the interface between the silicon wafer Sw and the organic film 10 from the portion where the organic film 10 has been removed by patterning, so that the organic film 10 of each unit section Ua can be quickly peeled off.

遮光層20をシリコンウェハSw上に直接形成した場合、剥離するためにはpH14以上の強アルカリ性の剥離液が必要になり、各単位区画Uaの光電変換素子PDや配線等への多大なダメージが避けられない。本実施形態では、遮光層20が有機膜10上に形成されているため、有機膜10を剥離することで遮光層20をともに剥離でき、シリコンウェハSwに形成された各機構へのダメージもほぼなくすことができる。
有機膜10および遮光層20を剥離した後は、シリコンウェハSw上に新しい有機膜を形成し、上述の工程をやり直す。
If the light-shielding layer 20 is formed directly on the silicon wafer Sw, a strong alkaline stripping solution with a pH of 14 or more is required to remove it, and significant damage to the photoelectric conversion elements PD, wiring, etc. of each unit section Ua is unavoidable. In this embodiment, since the light-shielding layer 20 is formed on the organic film 10, the light-shielding layer 20 can be removed by removing the organic film 10, and damage to each mechanism formed on the silicon wafer Sw can be almost completely eliminated.
After the organic film 10 and the light-shielding layer 20 are peeled off, a new organic film is formed on the silicon wafer Sw, and the above-mentioned steps are repeated.

遮光層20が問題なく形成できたら、続けてマイクロレンズ部30を遮光層20上に形成する。マイクロレンズ部30は、フォトリソグラフィによるパターニング、熱リフロー、バックエッチ等の公知技術を適宜組み合わせることにより形成できる。 Once the light-shielding layer 20 has been formed without any problems, the microlens section 30 is then formed on the light-shielding layer 20. The microlens section 30 can be formed by appropriately combining known techniques such as photolithographic patterning, thermal reflow, and back etching.

マイクロレンズ部30が問題なく形成できたら、各単位区画UaをスクライブラインSLに沿って切り離すと、複数の固体撮像素子100が完成する。 Once the microlens portion 30 has been formed without any problems, each unit section Ua is cut along the scribe line SL to complete multiple solid-state imaging elements 100.

以上説明したように、本実施形態に係る固体撮像素子100は、ウェハ基板101上に形成した有機膜10上にチタンブラック系材料からなる遮光層20が形成された構成を有するため、製造過程において、ウェハ基板101に作りこまれた機構にダメージを与えずに、遮光層20を容易に作り直すことができる。
したがって、遮光性能に優れた遮光層を備えつつ、製造のしやすさが両立されている。
As described above, the solid-state imaging element 100 according to this embodiment has a configuration in which the light-shielding layer 20 made of a titanium black-based material is formed on the organic film 10 formed on the wafer substrate 101. Therefore, during the manufacturing process, the light-shielding layer 20 can be easily remade without damaging the mechanisms built into the wafer substrate 101.
Therefore, the light-shielding layer has excellent light-shielding performance, and is easy to manufacture.

上述した製造方法においては、有機膜10のパターニング工程が省略されてもよい。この場合、有機膜の剥離に要する時間は多少長くなるが、同様に、有機膜10および遮光層20を一度に剥離できる。 In the above-described manufacturing method, the patterning step of the organic film 10 may be omitted. In this case, the time required to peel off the organic film will be somewhat longer, but the organic film 10 and the light-shielding layer 20 can be peeled off at the same time.

本実施形態の固体撮像素子について、実験例を用いてさらに説明する。本発明の技術的範囲は、実験例の具体的内容のみによって何ら制限されない。 The solid-state imaging device of this embodiment will be further described using experimental examples. The technical scope of the present invention is not limited in any way by the specific content of the experimental examples.

(実験例1)
単位区画を複数形成したシリコンウェハの上面全体に、骨格中にカルボン酸を持つ樹脂材料で厚さ1.0μmの有機膜を形成した。樹脂材料として、特許第2961722号に記載の組成物を使用した。主な成分は、メタクリル酸、メタクリル酸グリシジル、およびメチルメタクリレートの共重合体と、2,3,4,4′-テトラヒドロキシベンゾフェノンと、3官能メタアクリレートである。
有機膜上に、チタン系ブラック材料を用いて単位区画と概ね同一寸法の平面視正方形の遮光層を複数形成した。各遮光層の厚さは1.5μmとした。
以上により、実験例1に係る構造物を作製した。
(Experimental Example 1)
A 1.0 μm thick organic film was formed on the entire upper surface of a silicon wafer on which multiple unit sections were formed, using a resin material having a carboxylic acid in its skeleton. The resin material used was a composition described in Japanese Patent No. 2961722. The main components were a copolymer of methacrylic acid, glycidyl methacrylate, and methyl methacrylate, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and trifunctional methacrylate.
On the organic film, a plurality of light-shielding layers were formed using a titanium black material, each of which had a square shape in plan view and had approximately the same dimensions as the unit section. Each light-shielding layer had a thickness of 1.5 μm.
In this manner, a structure according to Experimental Example 1 was produced.

(実験例2)
有機膜を形成後にパターニングを行って、有機膜を単位区画に対応した複数の平面視正方形の領域に分割した点を除き、実験例1と同様の手順で、実験例2に係る構造物を作製した。分割された有機膜は、単位区画より一回り大きい寸法とし、平面視において遮光層が有機膜の範囲内に位置するように形成した。
(Experimental Example 2)
A structure according to Experimental Example 2 was produced in the same manner as in Experimental Example 1, except that after the formation of the organic film, patterning was performed to divide the organic film into a plurality of square regions in plan view corresponding to the unit sections. The divided organic film had dimensions slightly larger than the unit sections, and was formed so that the light-shielding layer was located within the range of the organic film in plan view.

(実験例3)
有機膜を設けない点を除き、実験例1と同様の手順で、実験例3に係る構造物を作製した。
(Experimental Example 3)
A structure according to Experimental Example 3 was fabricated in the same manner as in Experimental Example 1, except that no organic film was provided.

(実験例4)
骨格中にカルボン酸を持たない樹脂材料で有機膜を形成した点を除き、実験例1と同様の手順で、実験例4に係る構造物を作製した。樹脂材料として、特許第2982156号に記載の組成物を使用した。主な成分は、メタクリル酸グリシジル、およびメタクリル酸メチルの共重合体と、2-エチル-4-メチルイミダゾールと、イソシアヌル酸である。
(Experimental Example 4)
A structure according to Experimental Example 4 was produced in the same manner as in Experimental Example 1, except that an organic film was formed using a resin material that did not have a carboxylic acid in its skeleton. The composition described in Japanese Patent No. 2982156 was used as the resin material. The main components were a copolymer of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate, 2-ethyl-4-methylimidazole, and isocyanuric acid.

各実験例の構造物を2つずつ準備し、それぞれ50℃に加温した弱アルカリ性剥離液(pH11以下)および50℃に加温した強アルカリ性剥離液(pH14以上)に浸漬して、遮光層の剥離を試みた。
結果について、遮光層の剥離、および単位区画Ua内の構造に対するダメージの2項目を評価した。評価基準は以下の通りである。
遮光層剥離
◎(good):遮光層が完全に剥離されている
〇(fair):遮光層が一部残留している
×(bad):遮光層が全部残留しており、剥離されない
構造ダメージ
〇(good):光電変換でき、再利用可能
×(bad):光電変換できず、再利用不能
なお、遮光層剥離の評価が×の場合は、評価不能(-)とした。
結果を表1に示す。
Two structures of each experimental example were prepared and immersed in a weakly alkaline stripping solution (pH 11 or less) heated to 50°C and a strongly alkaline stripping solution (pH 14 or more) heated to 50°C to attempt stripping of the light-shielding layer.
The results were evaluated in two areas: peeling of the light-shielding layer and damage to the structure within the unit section Ua. The evaluation criteria were as follows:
Light-shielding layer peeling: ◎ (good): the light-shielding layer was completely peeled off. ◯ (fair): some of the light-shielding layer remained. × (bad): the entire light-shielding layer remained and was not peeled off. Structural damage: ◯ (good): photoelectric conversion possible, reusable × (bad): photoelectric conversion not possible, and not reusable. Note that when light-shielding layer peeling was rated as ×, it was marked as ineligible for evaluation (-).
The results are shown in Table 1.

Figure 0007494728000001
Figure 0007494728000001

表1に示すように、実験例1および2では、弱アルカリ性の剥離液で有機膜および遮光層を剥離でき、その際に構造ダメージは生じなかった。
有機膜を設けなかった実験例3と、骨格中にカルボン酸を持たない樹脂材料で有機膜を形成した実験例4では、弱アルカリ性剥離液で遮光層を剥離できなかった。
いずれの実験例も強アルカリ剥離液を使うと遮光層を剥離できたが、シリコンウェハへのダメージが大きく、再利用不能となった。
以上より、本実施形態に係る固体撮像素子の有用性を確認できた。
As shown in Table 1, in Experimental Examples 1 and 2, the organic film and the light-shielding layer could be stripped with a weakly alkaline stripping solution, and no structural damage occurred during the process.
In Experimental Example 3 in which no organic film was provided, and Experimental Example 4 in which the organic film was formed from a resin material having no carboxylic acid in the skeleton, the light-shielding layer could not be peeled off with the weak alkaline stripping solution.
In all experimental examples, the light-shielding layer could be removed using a strong alkaline stripping solution, but the damage to the silicon wafer was so great that it became impossible to reuse it.
From the above, the usefulness of the solid-state imaging device according to this embodiment was confirmed.

以上、本発明の一実施形態および実施例について説明したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。 The above describes one embodiment of the present invention and examples, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes configuration changes and combinations that do not deviate from the gist of the present invention.

例えば、有機膜を形成するための組成物は、界面活性剤、密着助剤等の他の成分を含有してもよい。この場合、有機膜には、これら他の成分が残留することもある。 For example, the composition for forming the organic film may contain other components such as a surfactant, an adhesion aid, etc. In this case, these other components may remain in the organic film.

有機膜は、光電変換素子が形成された有効画素領域の周縁すべてで除去されることが好ましい。スクライブラインに沿った除去はこの条件を満たすものであるが、より有効画素領域に近い位置で全周にわたり有機膜を除去することで、有効画素領域の有機膜全体に四方から剥離液が浸透するため、不良な遮光層をより短時間で除去できる。 It is preferable that the organic film be removed from all of the periphery of the effective pixel area where the photoelectric conversion elements are formed. Removal along the scribe line satisfies this condition, but by removing the organic film from the entire periphery at a position closer to the effective pixel area, the remover solution can penetrate the entire organic film in the effective pixel area from all sides, allowing the defective light-shielding layer to be removed in a shorter time.

本発明の固体撮像素子に着色層を設ける場合、平面視における一部に着色層が配置されなくてもよい。例えば、光電変換素子の一部をピント調整等に用いる固体撮像素子等に本発明を適用する場合、フィルタ部においてピント調整に用いる光電変換素子に対応する領域に色フィルタを配置しないといった態様もありうる。 When a colored layer is provided in the solid-state imaging element of the present invention, the colored layer does not have to be arranged in a part of the solid-state imaging element when viewed in a plane. For example, when the present invention is applied to a solid-state imaging element in which a part of the photoelectric conversion element is used for focus adjustment, etc., it is possible to have an embodiment in which a color filter is not arranged in the area of the filter portion corresponding to the photoelectric conversion element used for focus adjustment.

10 有機膜
20 遮光層
30 マイクロレンズ部
31 マイクロレンズ
100 固体撮像素子
101 ウェハ基板
PD 光電変換素子
SL スクライブライン
Sw シリコンウェハ
Ua 単位区画
10 Organic film 20 Light shielding layer 30 Microlens portion 31 Microlens 100 Solid-state imaging element 101 Wafer substrate PD Photoelectric conversion element SL Scribe line Sw Silicon wafer Ua Unit section

Claims (6)

複数の光電変換素子を有するウェハ基板と、
骨格中にカルボン酸を持つ樹脂を主成分として前記ウェハ基板上に形成された有機膜と、
チタン系ブラック材料を主成分として前記有機膜上に形成され、複数の開口を有する遮光層と、
前記開口上または前記開口内に配置された複数のマイクロレンズと、
を備える、
固体撮像素子。
a wafer substrate having a plurality of photoelectric conversion elements;
an organic film formed on the wafer substrate, the organic film being mainly composed of a resin having a carboxylic acid in its skeleton;
a light-shielding layer formed on the organic film and containing a titanium-based black material as a main component, the light-shielding layer having a plurality of openings;
a plurality of microlenses disposed on or within the aperture;
Equipped with
Solid-state imaging element.
前記複数の光電変換素子が形成された有効画素領域の周縁において、全周にわたり前記有機膜が除去されている、
請求項1に記載の固体撮像素子。
the organic film is removed over the entire periphery of an effective pixel region in which the plurality of photoelectric conversion elements are formed.
The solid-state imaging device according to claim 1 .
前記有機膜の厚さが4.0マイクロメートル以下である、
請求項1に記載の固体撮像素子。
The thickness of the organic film is 4.0 micrometers or less.
The solid-state imaging device according to claim 1 .
平面視において前記開口と重なる位置に設けられた着色層をさらに備える、
請求項1に記載の固体撮像素子。
Further comprising a colored layer provided at a position overlapping the opening in a plan view.
The solid-state imaging device according to claim 1 .
複数の光電変換素子を有する複数の単位区画が形成されたシリコンウェハ上に、骨格中にカルボン酸を持つ樹脂を用いて、少なくとも前記複数の単位区画を覆う有機膜を形成し、
前記有機膜上にチタン系ブラック材料を用いて遮光層を形成し、
pH11以下のアルカリ性剥離液を用いて前記遮光層を前記有機膜とともに除去し、
前記シリコンウェハ上に新しい前記有機膜を形成する、
固体撮像素子の製造方法。
forming an organic film, using a resin having a carboxylic acid in its skeleton, on a silicon wafer on which a plurality of unit sections each having a plurality of photoelectric conversion elements are formed, the organic film covering at least the plurality of unit sections;
forming a light-shielding layer on the organic film using a titanium black material;
removing the light-shielding layer together with the organic film using an alkaline stripping solution having a pH of 11 or less;
forming a new organic film on the silicon wafer;
A method for manufacturing a solid-state imaging device.
前記有機膜を形成した後に、前記複数の単位区画を切り離すためのスクライブラインに沿って前記有機膜の一部を除去する、
請求項5に記載の固体撮像素子の製造方法。
After forming the organic film, a part of the organic film is removed along a scribe line for separating the plurality of unit sections.
The method for manufacturing the solid-state imaging device according to claim 5 .
JP2020213466A 2020-12-23 2020-12-23 Solid-state imaging device and manufacturing method Active JP7494728B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020213466A JP7494728B2 (en) 2020-12-23 2020-12-23 Solid-state imaging device and manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020213466A JP7494728B2 (en) 2020-12-23 2020-12-23 Solid-state imaging device and manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022099612A JP2022099612A (en) 2022-07-05
JP7494728B2 true JP7494728B2 (en) 2024-06-04

Family

ID=82269313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020213466A Active JP7494728B2 (en) 2020-12-23 2020-12-23 Solid-state imaging device and manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7494728B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4204901B2 (en) 2003-05-22 2009-01-07 シャープ株式会社 Data unauthorized use prevention system, data reproduction device, user identification means, certification information writing device, data unauthorized use prevention method, data unauthorized use prevention program, and computer-readable recording medium
WO2017208771A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 富士フイルム株式会社 Composition, cured film, color filter, light blocking film, solid-state imaging device and image display device
US20200350352A1 (en) 2015-10-26 2020-11-05 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4204901B2 (en) 2003-05-22 2009-01-07 シャープ株式会社 Data unauthorized use prevention system, data reproduction device, user identification means, certification information writing device, data unauthorized use prevention method, data unauthorized use prevention program, and computer-readable recording medium
US20200350352A1 (en) 2015-10-26 2020-11-05 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
WO2017208771A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 富士フイルム株式会社 Composition, cured film, color filter, light blocking film, solid-state imaging device and image display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022099612A (en) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI473258B (en) Solid-state imaging device, solid-state imaging device manufacturing method, electronic device, and lens array
JP5108183B2 (en) CMOS image sensor and manufacturing method thereof
US7498190B2 (en) Method for fabricating a CMOS image sensor
US7666705B2 (en) Image sensor and method of manufacturing the same
US20050208692A1 (en) Image sensor and method for fabricating the same
JP2005129952A (en) Method for manufacturing cmos image sensor
CN109037251B (en) Solid-state imaging device and method for manufacturing the same
JP2009277732A (en) Method of manufacturing solid-state imaging device
JP2009277732A5 (en)
JP2005175422A (en) Method of forming inorganic microlens of image sensor
US20060183266A1 (en) Method of fabricating CMOS image sensor
KR100843968B1 (en) Method for manufacturing image sensor
JP2013131613A (en) Manufacturing method of color solid-state image sensor
JP2011171328A (en) Solid-state image pickup element and method of manufacturing the same
TWI222178B (en) Manufacturing method of image sensor device
JP7494728B2 (en) Solid-state imaging device and manufacturing method
JP2006003869A (en) Method for forming microlenses of image sensor
JP5027081B2 (en) Color imaging device and method for manufacturing color imaging device
US20060126005A1 (en) Method for reforming color filter array of a CMOS image sensor
JP3845634B2 (en) Manufacturing method of CMOS image sensor
JP2015138918A (en) Solid state image pickup device, method for manufacturing the same, and camera
KR100749365B1 (en) Image sensor and manufacturing method thereof
JP6893757B2 (en) Solid-state image sensor and its manufacturing method
US20080122021A1 (en) Image sensor
US6846705B2 (en) Method for fabricating complementary metal oxide semiconductor image sensor having redundancy module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231127

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240506

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7494728

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150