JPH04102371A - Manufacture of solid-state image sensing element - Google Patents

Manufacture of solid-state image sensing element

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JPH04102371A
JPH04102371A JP2220745A JP22074590A JPH04102371A JP H04102371 A JPH04102371 A JP H04102371A JP 2220745 A JP2220745 A JP 2220745A JP 22074590 A JP22074590 A JP 22074590A JP H04102371 A JPH04102371 A JP H04102371A
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Japan
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layer
protective layer
solid
state image
resin
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JP2220745A
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Satoru Kamiyama
上山 悟
Katsumi Yamamoto
山本 克巳
Shinji Ito
伊藤 慎次
Eizaburo Watanabe
渡辺 英三郎
Hirotake Marumichi
博毅 円道
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate remaining strain by laminating a color filter layer, a transparent intermediate layer and a protecting layer one by one, by coating the protecting layer thick to make a surface thereof approximately flat and by forming a surface reinforcing layer after acquiring a specified thickness through dry etching. CONSTITUTION:An Si substrate 1 is cut along a groove 2, and a photodetecting part 4 and an electrode part 5 are mounted on a region of each solid-state image sensing element 3. The photodetecting part 4 is charged with photosensitive transparent resin layer 6, a base layer 8 is provided to flatten an entire thereof, color filter layers 11, 9, 13 of different hues are laminated in steps through insulating intermediate layers 10, 12 on the layer and a protecting layer 14 is laminated thereon. The protecting layer 14 is made thicker than the intermediate layers, etched to a desired thickness for flattening, a reinforcing layer 21 is applied integrally, remaining strain is eliminated, and the groove 2 and the electrode part 5 are entirely exposed for completion.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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。
The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state image sensor, in which color filter layers of a plurality of hues, a transparent intermediate layer, and a protective layer are sequentially and stepwise laminated on a light receiving portion on a substrate.

【従来技術】[Prior art]

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、−数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、−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/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をスピンコードシ、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かそれぞれ残って、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
ピンコードし、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である。 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フン基板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ドし、その第1層目のフィルタ層
9は一般に赤色にしであるので、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をスピンコードし、
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lO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IIと中間層12とが順次形成さ
れ、更に(+)〜(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
設する受光部4に夫々異なった色相のフィルタ層9. 
II、 +3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。
In general, as a solid-state image sensor equipped with this type of color filter layer, the one disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 19885-1985 is well known as a conventional example. In this conventional example, a detailed explanation is given in the fourth method (corresponding to the fourth embodiment) as an example in which color filter layers of a plurality of hues are formed stepwise, and the specific structure thereof is described in the same publication. 9th of
10. As shown in FIG. However, the manufacturing method and process, that is, the laminating process of the color filter layer, intermediate layer, and protective layer, etc., are not explained in detail. Explain. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a silicon substrate such as a semiconductor wafer, and a region of a solid-state image sensor 3 that is cut along a scribe line 2 onto the silicon substrate to form - chips;
In other words, a large number of imaging light-receiving areas are divided, and a large number of light-receiving sections 4 and electrode sections 5 are mounted in the area of each solid-state image sensor 3, respectively. Then, on the /recon board 1 is the fourth
As shown in Figures (A) to (E), the base is treated and the fifth (
Colored filter processing is performed as shown in figures A) to (L). 4(A) to (E), the light-receiving portions 4 are recessed in the adjacent state as shown in FIG. As shown in (C), the photosensitive transparent resin layer 6 is spin coated, then a mask 7 corresponding to the pattern of the light-receiving area 4 is applied, and exposed as shown in (C), followed by a special developer. As shown in Figure (D), only the photosensitive transparent resin layer 6 of each light-receiving section 4 remains, and its surface becomes substantially flat. Then, a photosensitive transparent resin similar to that described above is spin-coded onto the flat surface to form a base layer 8, and the surface is further flattened. In this case, the electrode portion 5 is exposed by removing the base layer 8 for wiring, that is, wire bonding, and the scribe line 2 portion is formed by cutting each solid-state image sensor 3 into a chip. At this time, the cut resin powder scatters and adheres to the entire surface, making it difficult to remove it, so the photosensitive transparent resin on the scribe line, that is, the base layer 8, is removed and exposed. After the base treatment is completed in this way, steps 5 (A) to (K
) A colored filter layer is formed by the steps shown in the figure. That is, gelatin that will become the first filter layer 9 is spin-coded as shown in (B) on the surface-treated silicon substrate 1 shown in (A). 9 is generally a red color, so if you expose and develop using a pattern mask that leaves only that part corresponding to the position where the red filter layer 9 is to be formed (
C) As shown in the figure, only the filter layer 9 corresponding to the red color of the light receiving section 4 remains. This remaining filter layer 9 is dyed by a known dyeing method, and then the intermediate layer 10 is spin-coded with a photosensitive transparent resin as shown in FIG.
In order to remove the electrode part 5 and the scribe line 2, a corresponding pattern mask is used to expose and develop the electrode part 5 and the scribe line 2, as shown in the figure (E). Only that portion is removed, and an intermediate layer 10 covering the entirety including the red filter layer 9 is formed. Through the same steps as described above, the green filter layer II and the intermediate layer 12 are sequentially formed as shown in FIGS. (F) to (H), and furthermore, as shown in FIGS. A filter layer 13 and a surface protective layer 14 are sequentially formed, and each adjacent light receiving section 4 has a filter layer 9 of a different hue.
II, +3 are insulating base layer 8, intermediate layer 10, respectively.
12, and a protective layer 14 is formed on top of the protective layer 14.
By cutting the semiconductor wafer on which is formed into chips along the scribe line 2, a substantial solid-state image sensor with a color filter is formed.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

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
ャップが成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き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
を存している。
In the method for manufacturing a solid-state image sensor in the conventional example, each color filter layer, intermediate layer, and protective layer are sequentially laminated, but the color filter layers are not formed in a continuous state but in an intermittent or dotted manner. Although the gap between the color filter layers is filled to a certain degree by forming the intermediate layer and the protective layer, there are still irregularities on the surface due to the formation of the color filter layer, and these irregularities remain as distortions. It has the following problems. In addition, in order to expose the parts corresponding to the electrode parts and scribe lines, an exposure and development process is performed each time when forming each filter layer, intermediate layer, and protective layer, which requires a large number of steps and requires a lot of work. Not only is the quality poor, but also the exposure and development process causes the electrode portion and the scribe line to become thinner, other parts to swell, and the remaining unevenness to cause overall distortion. It has become. Therefore, in the conventional example, there are serious problems that must be solved in terms of removing surface distortion and improving work efficiency.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

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
エツ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ツチングによ
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、保護層をドライエツ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
するパターンマツ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、ドライエツ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
ツチングで足り、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。
As a specific means for solving the problems in the conventional example, the present invention sequentially laminates color filter layers of a plurality of hues made of photosensitive resin dyed with dye, a transparent intermediate layer, and a protective layer on a light receiving part on a substrate. A method for manufacturing a solid-state image sensor, wherein the protective layer is formed by coating thickly so that the surface thereof is substantially flat, and the thickly formed protective layer is coated with a predetermined layer smoothed by dry etching. The present invention provides a method for manufacturing a solid-state image sensor, characterized in that a surface reinforcing layer is formed after increasing the thickness, and by forming the protective layer thickly, the gap between the color filter layer is absorbed and the top surface of the solid-state image sensor is The remaining distortion can be eliminated by flattening the protective layer and smoothing it by dry etching to a predetermined thickness. Further, the protective layer is made to a predetermined thickness by dry etching means, the upper surface thereof is coated with an alkali-dissolved resin to form a resin layer, and a pattern corresponding to the electrodes and scribe lines is matched on the resin layer, followed by exposure and development. Then, a surface reinforcing layer is deposited on the upper surface of the protective layer and the resin layer, the resin layer and the surface reinforcing layer on the upper surface are lifted off with alkali, and then the portions corresponding to the electrodes and scribe lines are etched by dry etching. By removing the intermediate layer and the protective layer to expose the substrate, one pattern matching is sufficient, and there is no residual distortion in the portions corresponding to the electrodes and scribe lines.

【実施例】【Example】

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、−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IL  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
と同しである。 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、その後ドライエツチングで所望の厚さ
までエツ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、表面を保護するのために、例えばSi
O2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
た構成を存している。又、各前記フィルタ層に関し、第
1層目のフィルタ層II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
成しである。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、/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ドしてベース層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で覆うて
しまい、露光及び現像工程を行わないことである。葱で
使用される感光性透明樹脂は、ネガ型感光性樹脂(商品
名rsANBo  AR−GJ 、三宝化学研究所製)
であり、約4,000〜6,000人の範囲の厚みで形
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IIとなるゼラチン
をスピンコードする。この場合の層の厚みはは略10,
000〜13.000人である。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15,000〜1
6.000人になる。次に(D)図に示したように感光
性透明樹脂により中間層IOをスピンコードし、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4,00
0〜e、ooo人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
lOを形成した後に、その中間層IOの上に(E)図に
示したように、前記と同様の工程、即ちスピンコード、
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I2をスピンコードして形成す
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〜ie、ooo人になり、中間層
12の厚みは前記同様的4,000〜e、ooo人の範
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I4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4,00
0人の厚みで形成され、染色後は略e、ooo人の厚み
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40,000〜80.000人、好ましくは
50,000λ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10,000〜11.000人になるまで、
ドライエツチングを施し、(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、種々のギヤ、7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、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ドし、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、(1)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。蔓で使用
されるアルカリ溶解性樹脂は、例えば商品S rOFP
R700J  (東京応化■製)、rOFPR800J
  (東京応化■製)又は、rAZI350」(ンプレ
イ社製)であり、略6.000〜11,000人の厚み
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2.000人の厚みに形
成され、蒸着手段により保護層14及び樹脂履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I4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
リエツチング剤によりエツチングすると、(L)図に示
したようにN5IO3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と順次エツチングされ、電極部5及
びスクライブライン2上に積層しで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。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to illustrated embodiments. In order to facilitate understanding, parts that are the same as those in the conventional example are given the same reference numerals and details thereof are omitted. In FIG. 1, 1 is a silicon substrate such as a semiconductor wafer, and a region of a solid-state image sensor 3 that is cut along a scribe line 2 onto the silicon substrate to form - chips;
In other words, a large number of imaging light-receiving areas are divided, and a large number of light-receiving sections 4 and electrode sections 5 are mounted in the area of each solid-state image sensor 3, respectively. Each of the adjacent light-receiving parts 4 is filled with a photosensitive transparent resin layer 6 for filling holes, and a base layer 8 is provided thereon to make the whole flat, and colors of different hues are applied on the base layer. The structure in which the filter layers IL 9.13 are laminated in stages through insulating intermediate layers 10 and 12, and the upper protective layer 14 is laminated is the same as that of the conventional example. In the present invention, the protective layer 14 is formed to be thicker than the other intermediate layers, and is then dry-etched to a desired thickness to smooth it, thereby imparting smoothness to the surface and protecting the surface. For example, Si
It has a structure in which it is integrally covered with a surface reinforcing layer 21 made of O2, and the scribe line 2 and electrode section 5 are completely exposed. Regarding each of the filter layers, the first filter layer II is colored green, the second filter layer 9 is colored red, and the third filter layer 13 is colored blue. Note that the second layer and the third layer are the same even if they are replaced. A method for manufacturing the solid-state image sensor having the above structure will be explained based on FIGS. 2(A) to 2(K). First, as shown in Figure (A), each light receiving section 4 of the /recon board 1 is filled with a photosensitive transparent resin layer 6 to make its surface substantially flat, and the conventional example described above is further applied on the flat surface. Similarly, the base layer 8 is formed by spin-coding a photosensitive transparent resin. In this case, the difference from the conventional example is that the electrode portion 5 and the scribe line 2 are also covered with the base layer 8, and the exposure and development steps are not performed. The photosensitive transparent resin used for green onions is a negative photosensitive resin (trade name: rsANBo AR-GJ, manufactured by Sanpo Chemical Research Institute).
It is formed with a thickness ranging from about 4,000 to 6,000 people. After the base treatment has been performed in this manner, gelatin, which will become the first color filter layer II, is spin-coded in the step shown in FIG. The thickness of the layer in this case is approximately 10,
000 to 13,000 people. When exposed and developed using a pattern mask that exposes only that portion corresponding to the position where the first color filter layer 11 is to be formed, (C) As shown in the figure, the light receiving Part 4
Only the color filter layer 11 corresponding to the green color remains. When this remaining color filter layer 11 is dyed green by a known dyeing method, the thickness of the layer is approximately 15,000 to 1
There will be 6,000 people. Next, as shown in the figure (D), the intermediate layer IO is spin-coded with a photosensitive transparent resin, and the electrode portion 5 and the scribe line 2 are covered as they are in the same manner as described above. The thickness of the intermediate layer in this case is also approximately 4,000 mm.
It is formed with a thickness in the range of 0 to e, ooo. After forming the first green color filter layer 11 and the intermediate layer IO, as shown in FIG.
A second red color filter layer 9 is formed by patterning exposure, development and dyeing steps, and then an intermediate layer I2 is formed by spin coding as shown in FIG. In this case as well, the thickness of the red color filter layer 9 after dyeing is about 15,000~ie, ooo, and the thickness of the intermediate layer 12 is in the same range of 4,000~ie, ooo, as described above. The same applies to covering the portion 5 and the scribe line 2 as they are. Furthermore, by the same process as described above, as shown in FIG. As a result, the color filter layers 11, 9, 13 of different hues are formed on the respective adjacent light receiving sections 4, respectively, and the insulating base layer 8. A semiconductor wafer is obtained in which the intermediate layers 10 and 12 are laminated in stages, the protective layer I4 is formed on the upper part, and the electrode part 5 and the scribe line 2 are completely covered with the insulating resin layer. It will be done. The blue color filter layer 13 has a density of about 4,000 yen.
The protective layer is formed to have a thickness of 0.000 mm, and has a thickness of approximately e or 0.000 mm after dyeing, in order to absorb the overall level difference or gap between the color filter layer of each color and the intermediate layer layered previously. Layer 14 is formed to a thickness several times the thickness normally formed, ie approximately 40,000 to 80,000 λ, preferably 50,000 λ. By forming the protective layer 14 to such an abnormal thickness, the partial steps or gaps between the respective color filter layers are completely absorbed, resulting in a semiconductor wafer with a flat surface of the protective layer 14. is obtained. The protective layer 14 thus formed is processed in subsequent steps until its film thickness reaches approximately 10,000 to 11,000 layers.
Dry etching is performed to smooth the surface as shown in Figure (H). In other words, by forming the protective layer 14 thickly, the entire surface is flattened by absorbing various gears, and then by dry etching to the required thickness, a thin and smooth protective layer is formed. It is possible to form. Next, an alkali-soluble resin is spin-coded on the smoothed upper part of the protective layer 14, and exposed and developed using a pattern mask that exposes the portions corresponding to the electrode portions 5 and scribe lines 2. , (1) As shown in the figure,
Resin layers 22 are formed at corresponding positions. Alkali-soluble resins used in vines are, for example, the product S rOFP.
R700J (manufactured by Tokyo Ohka), rOFPR800J
(manufactured by Tokyo Ohka Corporation) or "rAZI350" (manufactured by Nprey Co., Ltd.), and is formed to a thickness of about 6,000 to 11,000. After forming this resin layer, as shown in Figure (J), for example, SiO2 is deposited on the protective layer 14 and the resin layer 22 to form an inorganic surface reinforcement layer 21. This surface reinforcing layer 21 is formed to a thickness of approximately 2,000 mm, and is uniformly formed only on the upper plane of the protective layer 14 and the resin shoe 22 by vapor deposition means, and is not formed on the rising side surfaces of the resin layer 22. Therefore, the surface reinforcement layer 21 formed on the upper part of the resin layer 22 and the surface reinforcement layer 21 formed on the protective layer I4 are not connected to each other. After forming the surface reinforcing layer 21 in this way, as shown in FIG.
A portion of the protective layer 14 corresponding to the electrode portion 5 and the scribe line 2 is exposed. In this state, when etching is performed using an alkaline etching agent, as shown in FIG.
10 and the base layer 8 are sequentially etched, and the resin laminated on the electrode portion 5 and the scribe line 2 is removed, leaving each layer exposed. Then, by cutting the semiconductor wafer into chips along the scribe line 2,
A solid-state image sensor with a color filter is formed.

【発明の効果】【Effect of the invention】

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
ツ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
ラーフィルタ月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ツチングにより
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、保護層をドライエツ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
するパターンマツ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ツ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
回のパターンマツチングで足り、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。
As explained above, the method for manufacturing a solid-state image sensor according to the present invention includes sequentially forming color filter layers of a plurality of hues made of photosensitive resin dyed with dye, a transparent intermediate layer, and a protective layer on the light receiving part on the substrate. A method of manufacturing a solid-state image sensor by laminating layers, wherein the protective layer is formed by coating thickly so that the surface thereof is substantially flat, and the thickly formed protective layer is smoothed by dry etching to form a predetermined layer. In particular, by forming the protective layer thickly in advance, the gap between the individual color filters can be absorbed and the top surface of the layer can be flattened. By smoothing the protective layer to a predetermined thickness by dry etching, it is possible to completely eliminate distortions remaining on the filter surface, which is an excellent effect. Further, the protective layer is made to a predetermined thickness by dry etching means, the upper surface thereof is coated with an alkali-dissolved resin to form a resin layer, and a pattern corresponding to the electrodes and scribe lines is matched on the resin layer, followed by exposure and development. Then, a surface reinforcing layer is deposited on the upper surfaces of the protective layer and the resin layer, the resin layer and the surface reinforcing layer on the upper surface thereof are lifted off, and then the portions corresponding to the electrodes and scribe lines are dry-etched with alkali. By removing the intermediate layer and protective layer to expose the substrate, one step is taken in the manufacturing process.
Only one pattern matching is required, which significantly improves the workability of manufacturing, and eliminates any remaining distortion near the parts corresponding to the electrodes and scribe lines. This has the excellent effect that it is possible to obtain an element that is

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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伝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
拡大して示した略伝的平面図、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伝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−■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
を順次略伝的に示した要部のみの拡大断面図である。 1・・・・・・/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ff層    21
・・・・・・表面強化層22・・・・・・樹脂層 特許出願人   凸版印刷株式会社 第2図 第4図 第5図
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing only the essential parts of a solid-state image sensor according to the present invention, and FIGS. FIG. 3 is a schematic plan view showing an enlarged part of a general semiconductor wafer, and FIGS. 4(A) to (E) are IV-IV of FIG. Corresponding to the cross section taken along line IV, FIGS. 5(A) to 5(K) are enlarged cross-sectional views of only the main parts, sequentially and schematically illustrating the base treatment process in the conventional example, along line v-■ in FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of only the main parts, corresponding to a cross-section along the drawing, and schematically sequentially illustrating the manufacturing process of a color filter layer according to a conventional example. 1.../Recon board 2...Scribe line 3...Imaging light receiving area 4...Light receiving section 5...Electrode section 6... - Hole filling resin 7... Pattern mask 8... Base layer 9... Red filter layer 10.12... Intermediate layer 11... Green filter layer 13...
Blue filter layer 14...Fff layer 21
...Surface reinforcement layer 22 ...Resin layer Patent applicant Toppan Printing Co., Ltd. Figure 2 Figure 4 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (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。
(1) A method for manufacturing a solid-state image sensor by sequentially laminating color filter layers of a plurality of hues made of photosensitive resin dyed with dye, a transparent intermediate layer, and a protective layer on a light receiving part on a substrate, the method comprising: The protective layer is formed by coating it thickly so that its surface is substantially flat, and the thickly formed protective layer is smoothed to a predetermined thickness by dry etching means, and then the surface reinforcing layer is formed. A method for manufacturing a solid-state image sensor, characterized by:
(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。
(2) The protective layer is made to a predetermined thickness by dry etching, the upper surface of the protective layer is coated with an alkali-soluble resin to form a resin layer, and pattern matching corresponding to the electrodes and scribe lines is performed on the resin layer, followed by exposure and development. Then, a surface reinforcing layer is deposited on the upper surface of the protective layer and the resin layer, the resin layer and the surface reinforcing layer on the upper surface are lifted off with alkali, and then the portions corresponding to the electrodes and scribe lines are dry etched. 2. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the intermediate layer and the protective layer are removed to expose the substrate.
(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。
(3) The thickness of the protective layer formed by coating is approximately 50 mm,
000 Å, and the film thickness of the protective layer is approximately 10,000 Å.
3. The method of manufacturing a solid-state image sensor according to claim 1, wherein the solid-state image sensing device is smoothed by dry etching until it becomes smooth.
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