JPH03190169A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、複数個の受光部の上方に丸みをもったマイク
ロレンズ層を備えた固体撮像装置およびその製造方法に
関するものである。
ロレンズ層を備えた固体撮像装置およびその製造方法に
関するものである。
従来の技術
近年、固体撮像装置にカラーフィルターを組合わせる方
式として、同フィルターを半導体基板上に直接形成する
方式が主流となってきている。以下、従来のカラー固体
撮像装置の構造について説明する。第４図は従来のカラ
ー固体撮像装置の断面図であり、半導体基板１にフォト
ダイオードからなる受光部２が形成され、その上に絶縁
膜３が形成された後、受光部２以外の上方にポリシリコ
ン２層からなるスイッチング部４が形成され、さらにそ
の上にアルミニウムからなる遮光部５が形成される。さ
らにその上に表面保護膜６と透明高分子樹脂からなる平
坦化層７が形成される。続いてカラーフィルター層とし
て、感光性を持たせかつ粘度調製された、ガゼイン、ゼ
ラチン等の材料を所望の受光部上に形成し、適切な染料
により染色することにより、所望のカラーフィルター層
８を得る。さらに、混色を防止するために平坦化層７に
使用したものと同じ透明高分子樹脂からなる中間層９が
形成される。
式として、同フィルターを半導体基板上に直接形成する
方式が主流となってきている。以下、従来のカラー固体
撮像装置の構造について説明する。第４図は従来のカラ
ー固体撮像装置の断面図であり、半導体基板１にフォト
ダイオードからなる受光部２が形成され、その上に絶縁
膜３が形成された後、受光部２以外の上方にポリシリコ
ン２層からなるスイッチング部４が形成され、さらにそ
の上にアルミニウムからなる遮光部５が形成される。さ
らにその上に表面保護膜６と透明高分子樹脂からなる平
坦化層７が形成される。続いてカラーフィルター層とし
て、感光性を持たせかつ粘度調製された、ガゼイン、ゼ
ラチン等の材料を所望の受光部上に形成し、適切な染料
により染色することにより、所望のカラーフィルター層
８を得る。さらに、混色を防止するために平坦化層７に
使用したものと同じ透明高分子樹脂からなる中間層９が
形成される。
以下同様の工程を各色層ごとに繰り返し、最後に、これ
らの上に、平坦化層７および中間層９に使用したものと
同じ透明高分子樹脂からなる保護膜１０を形成すること
により、イエロー・シアン・マゼンタ・グリーン、レッ
ド・グリーン・ブルー等の色群からなるカラーフィルタ
ーを実現している。
らの上に、平坦化層７および中間層９に使用したものと
同じ透明高分子樹脂からなる保護膜１０を形成すること
により、イエロー・シアン・マゼンタ・グリーン、レッ
ド・グリーン・ブルー等の色群からなるカラーフィルタ
ーを実現している。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このような従来の技術では、固体撮像装
置の小型化あるいは高画素化に伴う、受光領域の面積の
減少による感度低下、Ｓ／Ｎ悪化という問題があった。
置の小型化あるいは高画素化に伴う、受光領域の面積の
減少による感度低下、Ｓ／Ｎ悪化という問題があった。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、有効に、
簡単にかつ精度よく感度を向上させることのできる固体
撮像装置およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
簡単にかつ精度よく感度を向上させることのできる固体
撮像装置およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の第１の発明である固
体撮像装置は、半導体基板に形成された複数個の受光部
の上方にゼラチンによって形成された丸みをもったマイ
クロレンズ層を備えている。また第２の発明である固体
撮像装置の製造方法は、半導体基板に形成された複数個
の受光部の上方にｇ線に感光性を持ちネガ型であるゼラ
チン系レジストを塗布したのち、同ゼラチン系レジスト
に焦点位置をずらしてマスク露光し、その後現像するこ
とにより丸みをもたせたマイクロレンズ層を形成する工
程を備えている。
体撮像装置は、半導体基板に形成された複数個の受光部
の上方にゼラチンによって形成された丸みをもったマイ
クロレンズ層を備えている。また第２の発明である固体
撮像装置の製造方法は、半導体基板に形成された複数個
の受光部の上方にｇ線に感光性を持ちネガ型であるゼラ
チン系レジストを塗布したのち、同ゼラチン系レジスト
に焦点位置をずらしてマスク露光し、その後現像するこ
とにより丸みをもたせたマイクロレンズ層を形成する工
程を備えている。
作用
この構成によって丸みをもったマイクロレンズ層に到達
した光の多くが受光部に集光するため、固体撮像装置の
感度を向上させることができる。
した光の多くが受光部に集光するため、固体撮像装置の
感度を向上させることができる。
また、露光時の焦点位置を任意に設定できる露光装置を
用い、その焦点位置をずらして露光することにより、マ
イクロレンズ層の形状の制御が可能であり、再現性よく
形成することができる。さらに、ゼラチン系レジストは
ｇ線に感光性をもっているので、ｇ線ステッパー露光装
置を用いて、マイクロレンズ層と受光部およびカラーフ
ィルター層を高精度でアライメントすることができる。
用い、その焦点位置をずらして露光することにより、マ
イクロレンズ層の形状の制御が可能であり、再現性よく
形成することができる。さらに、ゼラチン系レジストは
ｇ線に感光性をもっているので、ｇ線ステッパー露光装
置を用いて、マイクロレンズ層と受光部およびカラーフ
ィルター層を高精度でアライメントすることができる。
なお、平坦化層および中間膜層に遠紫外線ポジ型のレジ
ストを用いる場合には、ｇ線に感光性を持つゼラチン系
レジストはその条件に適している。
ストを用いる場合には、ｇ線に感光性を持つゼラチン系
レジストはその条件に適している。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例における固体撮像装置の断面
図を示すものである。ここで、１は半導体基板、２は受
光部、３は絶縁膜、４はスイッチング部、５は遮光部、
６は表面保護膜、７は平坦化層、８はカラーフィルター
層、９は中間層であり、これらは従来の固体撮像装置と
同じ構成である。
図を示すものである。ここで、１は半導体基板、２は受
光部、３は絶縁膜、４はスイッチング部、５は遮光部、
６は表面保護膜、７は平坦化層、８はカラーフィルター
層、９は中間層であり、これらは従来の固体撮像装置と
同じ構成である。
次に、中間層９と同じ透明高分子樹脂からなるカラーフ
ァルタ−・レンズ間層２０を形成する。
ァルタ−・レンズ間層２０を形成する。
次に感光性を持たせかつ粘度調製されたゼラチン系レジ
ストを全面に１〜３μｍの膜厚で塗布する。プリベーク
の後、焦点位置を任意に設定できる露光装置を用いてド
ツト状にパターニングされたマスクを介して第２図のよ
うにジャストフォカス点より１〜４μｍ焦点位置をずら
して露光し、その後温水で現像し、ポストベークの後、
所望の丸みをもったマイクロレンズ層２１が形成される
。最後に中間層９で使用したものと同じ透明高分子樹脂
からなる保護膜２２を、マイクロレンズ層の形状をそこ
なわないために、０．６μｍ以下の膜厚で塗布する。
ストを全面に１〜３μｍの膜厚で塗布する。プリベーク
の後、焦点位置を任意に設定できる露光装置を用いてド
ツト状にパターニングされたマスクを介して第２図のよ
うにジャストフォカス点より１〜４μｍ焦点位置をずら
して露光し、その後温水で現像し、ポストベークの後、
所望の丸みをもったマイクロレンズ層２１が形成される
。最後に中間層９で使用したものと同じ透明高分子樹脂
からなる保護膜２２を、マイクロレンズ層の形状をそこ
なわないために、０．６μｍ以下の膜厚で塗布する。
本実施例では、第２図のように、フォトマスク１０１、
縮小レンズ１０２およびマイクロレンズベース層１０３
を介して、焦点位置をずらして露光することにより、露
光用ｇ線光が分散するため、現像後ネガ型ゼラチン系レ
ジストは丸みをおびるのである。
縮小レンズ１０２およびマイクロレンズベース層１０３
を介して、焦点位置をずらして露光することにより、露
光用ｇ線光が分散するため、現像後ネガ型ゼラチン系レ
ジストは丸みをおびるのである。
第３図はマイクロレンズ層の形状による集光の仕方を示
した図である。この図かられかるように、適切な丸みを
もったマイクロレンズ層を形成することによって、外光
を有効的に受光部に集光して、感度を向上させることが
できる。
した図である。この図かられかるように、適切な丸みを
もったマイクロレンズ層を形成することによって、外光
を有効的に受光部に集光して、感度を向上させることが
できる。
なおこの実施例では、半導体基板上に直接カラーフィル
ターを形成するカラー固体撮像装置について述べたが、
平坦化層の形成終了後にマイクロレンズ層を形成するこ
とにより得られる白黒固体撮像装置にも効果があること
は言うまでもない。
ターを形成するカラー固体撮像装置について述べたが、
平坦化層の形成終了後にマイクロレンズ層を形成するこ
とにより得られる白黒固体撮像装置にも効果があること
は言うまでもない。
発明の効果
本発明によれば、受光部の上方にｇ線に感光基をもった
ネガ型ゼラチン系レジストを用いて、焦点位置をずらし
て露光したのち現像して、丸みをもたせてドツト状に形
成されたマイクロレンズ層を設けることにより、より多
くの光を有効的に受光部に集光することができ、感度を
向上させることのできる優れた固体撮像装置を実現でき
る。
ネガ型ゼラチン系レジストを用いて、焦点位置をずらし
て露光したのち現像して、丸みをもたせてドツト状に形
成されたマイクロレンズ層を設けることにより、より多
くの光を有効的に受光部に集光することができ、感度を
向上させることのできる優れた固体撮像装置を実現でき
る。
なお、露光時の焦点位置を任意に設定できる露光装置を
用いれば、簡単にマイクロレンズ層の形状を制御するこ
とができ、再現性よくマイクロレンズ層を形成でき、ま
たｇ線を用いて露光できるのでアライメント精度よくマ
イクロレンズ層を形成できる。
用いれば、簡単にマイクロレンズ層の形状を制御するこ
とができ、再現性よくマイクロレンズ層を形成でき、ま
たｇ線を用いて露光できるのでアライメント精度よくマ
イクロレンズ層を形成できる。
第１図は本発明の一実施例における固体撮像装置の断面
図、第２図は露光時の焦点位置をずらして露光して、現
像後の形状を示した概念図、第３図はマイクロレンズ層
による集光の仕方を示した要部断面図、第４図は従来の
固体撮像装置の断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・旧・・受光部、３・・
・・・・絶縁膜、４・・・・・・スイッチング部、５・
・・・・・遮光部、６・・・・・・表面保護膜、７・・
・・・・平坦化層、８・・・用カラーフィルター層、９
・・・・・・中間層、１０・・・・・・保護膜、２０・
・・・・・カラーフィルタ・レンズ間層、２１・・・・
・・マイクロレンズ層、２２・・・・・・保護膜、１０
１・・・・・・フォトマスク、１０２・・・・・・縮小
レンズ、ｌＯ３・・・・・・マイクロレンズベース層、
１０４・・・・・・マイクロレンズ層。
図、第２図は露光時の焦点位置をずらして露光して、現
像後の形状を示した概念図、第３図はマイクロレンズ層
による集光の仕方を示した要部断面図、第４図は従来の
固体撮像装置の断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・旧・・受光部、３・・
・・・・絶縁膜、４・・・・・・スイッチング部、５・
・・・・・遮光部、６・・・・・・表面保護膜、７・・
・・・・平坦化層、８・・・用カラーフィルター層、９
・・・・・・中間層、１０・・・・・・保護膜、２０・
・・・・・カラーフィルタ・レンズ間層、２１・・・・
・・マイクロレンズ層、２２・・・・・・保護膜、１０
１・・・・・・フォトマスク、１０２・・・・・・縮小
レンズ、ｌＯ３・・・・・・マイクロレンズベース層、
１０４・・・・・・マイクロレンズ層。
Claims (2)
- （１）半導体基板に形成された複数個の受光部と、その
上方にゼラチンによって形成された丸みをもったマイク
ロレンズ層とを備えた固体撮像装置。 - （２）半導体基板に形成された複数個の受光部の上方に
ｇ線に感光性のネガ型ゼラチン系レジストを塗布する工
程と、焦点位置をずらしてマスク露光する工程と、その
後現像する工程とを経て丸みをもったマイクロレンズ層
を形成する工程を備えた固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330764A JP2678074B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330764A JP2678074B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03190169A true JPH03190169A (ja) | 1991-08-20 |
| JP2678074B2 JP2678074B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18236280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330764A Expired - Fee Related JP2678074B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678074B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5321297A (en) * | 1990-11-16 | 1994-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image pickup device having light conversion lens formed on a strip layer |
| US5323052A (en) * | 1991-11-15 | 1994-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image pickup device with wide angular response |
| US5493143A (en) * | 1993-07-23 | 1996-02-20 | Nec Corporation | Solid color image pickup device |
| EP1026879A2 (de) * | 1999-02-06 | 2000-08-09 | BODENSEEWERK GERÄTETECHNIK GmbH | Bildauflösende Detektoranordnung |
| US6509140B1 (en) * | 1999-03-29 | 2003-01-21 | Intel Corporation | Microlens formed of negative photoresist |
| US6831311B2 (en) * | 1999-04-12 | 2004-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging device |
| JP2009276717A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Toppan Printing Co Ltd | 濃度分布マスクとその製造方法及びマイクロレンズアレイの製造方法 |
| JP2015053286A (ja) * | 2000-09-18 | 2015-03-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262457A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-25 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1330764A patent/JP2678074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262457A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-25 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5321297A (en) * | 1990-11-16 | 1994-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image pickup device having light conversion lens formed on a strip layer |
| US5323052A (en) * | 1991-11-15 | 1994-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image pickup device with wide angular response |
| US5493143A (en) * | 1993-07-23 | 1996-02-20 | Nec Corporation | Solid color image pickup device |
| EP1026879A2 (de) * | 1999-02-06 | 2000-08-09 | BODENSEEWERK GERÄTETECHNIK GmbH | Bildauflösende Detektoranordnung |
| EP1026879A3 (de) * | 1999-02-06 | 2002-06-26 | BODENSEEWERK GERÄTETECHNIK GmbH | Bildauflösende Detektoranordnung |
| US6509140B1 (en) * | 1999-03-29 | 2003-01-21 | Intel Corporation | Microlens formed of negative photoresist |
| US6831311B2 (en) * | 1999-04-12 | 2004-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging device |
| JP2015053286A (ja) * | 2000-09-18 | 2015-03-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
| JP2009276717A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Toppan Printing Co Ltd | 濃度分布マスクとその製造方法及びマイクロレンズアレイの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2678074B2 (ja) | 1997-11-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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