JPH04206874A

JPH04206874A - 固体撮像素子

Info

Publication number: JPH04206874A
Application number: JP2337547A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Osawa; 大沢　聡; Masahiko Shimizu; 雅彦清水
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-28

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は反射防止層を有する固体撮像素子およびその反
射防止層の製造方法に関する。

従来技術および課題固体撮像素子は、一般に、第７図に示したように、撮像
機能を有する半導体基板（１）に受光部（２）を有し、
該受光部を除いた部分に遮光層（６）が形成され、全体
かプラスチックあるいはセラミツタ等でできたパッケー
ジ（１０）に収められ、ガラス等のカバー（１２）で閉
しられている。

遮光層（６）は受光部（２）以外の部分への光の入射を
防ぐために設けられているもので、アルミニウム等かの
薄膜からなる。遮光をより確実にするために受光部パタ
ーンに対応した開口部を有するスリット（１１）が設け
られている。

しかしなから、上記の構成では、スリット（１１）の開
口部から受光部へ垂直に入射する光（８）の場合は問題
ないが、開口部から斜めに入射した光（９）は、遮光層
（６）とスリン１−（１１）（スリットが設けられてい
ない場合は、遮光層（６）とカバー（１２））との間で
、多重反射し、本来受光されるへきでない光線が受光部
に入射する（そのような入射光を、以下「迷光」という
）。そのため、撮像素子は、その迷光のため誤動作し、
出力信号にノイスが入るという問題を有していた。

このような迷光による誤信号による問題を防止するため
に、例えば、特定の光を吸収する染料で染色した樹脂膜
を形成する技術かある（特開昭６３−２２６９５９号公
報）が、耐熱性、安定性に問題があり、また工程が複雑
であるという問題がある。

発明か解決しようとする課題本発明は上記事情に鑑みなされたもので、迷光の反射を
有効に押さえる反射防止層を形成し、受光部への入射に
よる誤信号が生じない固体撮像素子を提供することを目
的とする。

さらに、本発明は上記固体撮像素子中に形成される反射
防止層の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段すなわち、本発明は、受光部と受光部からの信号読み出
し部とをもち、受光部以外の部分の上層に形成された金
属遮光層と金属遮光膜上に形成された反射防止層からな
る固体撮像素子において、該反射防止層かポリイミド樹
脂および黒色顔料からなり、かつ該反射防止層の開口部
か金属遮光膜の開口部の大きさより大きいか、または同
し大きさである固体撮像素子、および（１）金属遮光膜
形成後、ポリイミドおよび黒色顔料を溶解分散したペー
ストを素子上全面に塗布乾燥して反射防止層を形成する
工程；（２）上記反射防止層上にポジレジスト膜形成する工程
；（３）受光部に露光する工程；（４）ポジレジストおよび反射防止層をエツチングする
工程：（５）ポジレジスト膜を除去する工程および（６）反射
防止層をベーキングする工程からなる請求項１記載の固
体撮像素子における反射防止層の製造方法に関する。

固体撮像素子の構成例を第１図に示す。固体撮像素子は
、半導体基板（１）上に光電変換を行う受光部（２）が
形成され、その上に５ｉ０２等よりなる絶縁層（３）が
形成される。絶縁層（３）上には、読み出し用電極（４
）をバターニングし、ポリイミドあるいは５ｉ０２等か
らなる眉間絶縁層（５）が形成され、更に受光部を除い
て遮光層（６）および反射防止層（７）が形成される。

本発明は上記のような構成の固体撮像素子において、反
射防止層（７）はポリイミド樹脂に顔料を分散させた構
成をしている。このような固体撮像素子全従来と同様に
、パラゲージ（１０）に収めて使用すると（第６図）、
スリット（ｌ　ｌ）から斜めに入射し、受光部に入射し
ない光は、従来のように遮光層（６）で反射されず、反
射防止層（７）に吸収される。従って、従来のように迷
光となる事なく、誤信号発生が防止される。

また、反射防止層（７）の開口部は、遮光層（６）の開
口部の大きさより大きいか、または同じ大きさとなるよ
うに構成されている。反射防止Ｎ（７）は、上述したよ
うにポリイミド樹脂に顔料を分散させた材料により形成
されているため、エツチング時にどうしてもダレやずく
なる。この時、反射防止層（７）の開口部を遮光層（６
）の開口部より大きくしておくと、反射防止層（７）が
多少ダしても受光部にまで侵入することはない。尚、反
射防止層（７）の開口部が遮光層（６）の開口部の大き
さより多少大きくても、その部分で発生する迷光はごく
わずかであり、問題とはならない。

反射防止層を構成する顔料は、光を吸収する機能を有し
、赤色、青色および緑色の顔料を黒色になるように配合
して構成されている。青、赤および緑の各顔料を等量ず
つ混合すれば黒色になる。

それ自体が黒色の顔料を使用してもよい。黒色状態で使
用するのは、可視光を効率よく吸収するためである。

本発明に使用可能な顔料としては：赤色顔料としてＣｏ１ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　　Ｎｏ、７３
９０５　ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ　２０９、同４６５００
　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　ｌ　９で示されるキ
丈りリトン系顔料等；緑色顔料として、Ｃｏ１ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎｏ、７４
１６０Ｐ　ｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　３６、同７４２
６０　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　７で示されるフタ
ロンアニングリーン系顔料等；青色顔料として、Ｃｏ１
ｏｒ　Ｉ　ｎｄｅｘ　Ｎｏ、７４１６０Ｐ　ｉｇｍｅｒ
ｒｃ　Ｂ　Ｉｕｅ　１５−３、同７４１６０　Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５４で示される７タロンアニンブ
ル一系顔料等：まＩこは黒色顔料どして、カーボンブランク、酸化クロム等を挙
けることかできる。

顔料を分散させる樹脂としては、ポリイミド樹脂等を使
用する。この樹脂は、後述する製造上エソフーチングする必要性から、有機アルカリ等の溶媒に溶解可
能であれはｔ島に限定されないか、具体的には、下記構
造のポリイミド樹脂を挙げることかできる；（ここで、Ｒ１は芳香族炭化水素または複素環で、Ｒ２
は水素または炭素数１〜ＩＯの炭化水素基である。）顔料は黒色になるように混合し、樹脂１００重置部に対
して、１０〜３００重量部、好ましくは３０〜２００重
量部で使用する。３００重量部より多いと、膜形成が困
難であり、１０重量部より少ないと、反射防止能が不十
分となる。

本発明の反射防止膜は、通常の方法により金属遮光層（
６）を形成した後、以下のように形成される。　反射防
止膜は、通常の方法により金属飲光層を形成した後、形
成可能であるので、従来の製造プロセスを変更する事な
く製造可能である。

ポリイミド樹脂等上記結着樹脂をセミファイン（東し社
製））等の溶媒に溶解した樹脂溶液に、赤、青および緑
の各顔料の所定量を分散して調整したペースト状の分散
液を、基板（１）上全面に塗布する（第４図）。

塗布の方法はスビンコ−１・法、スプレー法、ローラー
コーティング法等の方法が適用できる。

塗布後、低温でベーキングを行い、さらにポジレジスト
溶液を塗布し、乾燥する。ポジレジストとは、光照射に
より溶媒可溶性になる高分子で、本発明においては、後
述するエツチング工程で使用するエツチング溶液に対し
て、光照射前は不溶性であるか、光照射後は可溶性にな
るようなフォトレジストの他、ＯＦＰＲ−８００（東京応化社製）等のポジレジ
ストが市販され入手可能である。

光照射は、受光部（２）の開口部パターンに一致させて
行なう（第３図）。その際、光照射のパターニングは金
属遮光膜において受光部パターンに従って形成された形
状と同しか、それより大きくなるようにする。

続いて、現像工程に処し、有機アルカリ系溶液等を使用
し、ポジレジスト膜の光照射部をエツチングにより除去
する。その時同時に、その下層の黒色有機顔料層をエツ
チングするようにする（第２図）。

現像終了後、酢酸ｎーブヂル等に浸漬することにより、
ポジレジスト膜を除去し、ベーキングを行い、有機顔料
含有樹脂層を焼き付け、反射防止膜を得る。反射防止膜
の膜厚は、ベーキング後の膜厚が、１〜３μｍ１好まし
くは１．２〜１．８μｍとなるようにする。ベーキング
は、温度２００〜３５０°Ｃ５好ましくは２８０〜３０
０００で、０゜５〜１時間時間待う。

以上のようにして得られた反射防止膜は迷光を効率良く
吸収し、迷光による誤動作の問題か解消される。

第５図に、ＡＱ部面上、反射防止膜をスピンコー］・す
ることにより得られた厚さ１．４〜１．７μｍの反射防
止膜の波長４００〜７００ｎｍの可視光領域の吸収スペ
クトルを示した。本発明の反射防止膜が効率よく可視光
を吸収することがわかる。

発明の効果本発明に従い、有機顔料を含有するポリイミド樹脂より
なる反射防止膜を形成することにより、迷光を効率よく
吸収し、誤信等の問題か解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の固体撮像素子の概略断面図を示した
ものである。第２図から第４図は本発明の固体撮像素子の製造工程を
説明するための図である。第５図は本発明の反射防止膜の吸収スペクトルを示す図
である。第６図はパッケージされた本発明の固体撮像素子の該略
構成例を示す図である。第７図はパッケージされた従来の固体撮像素子の該略構
成例を示す図である。特許出願人　ミノルタカメラ株式会社代理人弁理士青山　葆　はか１名一１２＝函　　　　　　　　　　　　　　区ｗ−へ廠　　　　　　　　　　　　派区　　　　　　　　　　　　　区の寸沫廠

Claims

【特許請求の範囲】１、受光部と受光部からの信号読み出し部とをもち、受
光部以外の部分の上層に形成された金属遮光層と金属遮
光膜上に形成された反射防止層からなる固体撮像素子に
おいて、該反射防止層がポリイミド樹脂および黒色顔料
からなり、かつ該反射防止層の開口部が金属遮光膜の開
口部の大きさより大きいか、または同じ大きさである固
体撮像素子。２、（１）金属遮光膜形成後、ポリイミドおよび黒色顔
料を溶解分散したペーストを素子上全面に塗布乾燥して
反射防止層を形成する工程；（２）上記反射防止層上に
ポジレジスト膜形成する工程；（３）受光部に露光する工程；（４）ポジレジストおよび反射防止層をエッチングする
工程；（５）ポジレジスト膜を除去する工程および（６）反射
防止層をベーキングする工程からなる請求項１記載の固体撮像素子における反射防止
層の製造方法。３、請求項２記載のペーストが、赤、緑および青の各色
の顔料が１：１：１の割合で混合されていることを特徴
とする請求項２記載の反射防止層の製造方法。