JPH05326901A - Solid-state image sensing device and manufacture thereof - Google Patents

Solid-state image sensing device and manufacture thereof

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JPH05326901A
JPH05326901A JP4125857A JP12585792A JPH05326901A JP H05326901 A JPH05326901 A JP H05326901A JP 4125857 A JP4125857 A JP 4125857A JP 12585792 A JP12585792 A JP 12585792A JP H05326901 A JPH05326901 A JP H05326901A
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JP
Japan
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light
layer
solid
color filter
material layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4125857A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Nomura
徹 野村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP4125857A priority Critical patent/JPH05326901A/en
Publication of JPH05326901A publication Critical patent/JPH05326901A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the dispersion of light receiving sensitivity and the occurrence of white flaws caused by the light in a far ultraviolet ray region. CONSTITUTION:A layer 15 for absorbing invisible light is provided on a color filter part 3 corresponding to a light receiving part 2 on a solid-state image sensing device substrate 1. On the layer 15, a micro-lens layer 16 having the uniform shape is formed. In this constitution, incident light is converged with the micro-lens layer 16. Invisible light of the wavelength of less than 400nm is absorbed in the absorbing layer 15. Therefore, only the light in the intended visible region is incident on the light receiving part 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロレンズを有する
カラーフィルター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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device having a color filter having a microlens and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像装置をカラー化する方法とし
て、固体撮像装置の形成された基板上に直接カラーフィ
ルターを形成し、さらに各受光部に対して入射光を集光
させ、固体撮像装置の感度を上げるために前記カラーフ
ィルター上にマイクロレンズなるものを形成する方法が
主流となっている。
2. Description of the Related Art As a method for colorizing a solid-state image pickup device, a color filter is directly formed on a substrate on which the solid-state image pickup device is formed, and incident light is condensed on each light-receiving section to obtain a solid-state image pickup device. A method of forming a microlens on the color filter in order to increase the sensitivity has become the mainstream.

【0003】従来の固体撮像装置およびその製造方法を
図面を参照しながら説明する。図8は従来の固体撮像装
置の構造を示す部分拡大断面図である。図9〜図13は
図8に示す従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
した部分拡大断面図である。
A conventional solid-state image pickup device and a method of manufacturing the same will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a partially enlarged sectional view showing the structure of a conventional solid-state imaging device. 9 to 13 are partial enlarged cross-sectional views showing a method of manufacturing the conventional solid-state imaging device shown in FIG. 8 in the order of steps.

【0004】これらの図において、1は固体撮像装置基
板である。2は入射光を受ける受光部である。3はマゼ
ンタ(Mg)、イエロー(Ye)、シアン(Cy)など
の補色系またはレッド(R)、グリーン(G)およびブ
ルー(B)のカラーフィルター部である。4は断面形状
が半円状のマイクロレンズ層である。5はマイクロレン
ズ形成用の紫外線感光型材料層である。6は紫外線感光
型材料層パターンである。7は透明化した紫外線感光型
材料層パターンである。
In these figures, 1 is a solid-state image pickup device substrate. Reference numeral 2 is a light receiving portion that receives incident light. Reference numeral 3 is a complementary color system such as magenta (Mg), yellow (Ye), cyan (Cy), or a color filter portion of red (R), green (G) and blue (B). A microlens layer 4 has a semicircular cross section. Reference numeral 5 is an ultraviolet-sensitive material layer for forming microlenses. Reference numeral 6 is an ultraviolet-sensitive material layer pattern. Reference numeral 7 is a transparent ultraviolet light-sensitive material layer pattern.

【0005】まず図8において、従来の固体撮像装置の
構造について説明する。固体撮像装置基板1上に各々の
受光部2に対応して目的とするカラーフィルター部3が
形成されており、前記カラーフィルター部3の表面は透
明樹脂等(図示せず。)により平坦化されている。そし
て前記平坦化されたカラーフィルター部3上に断面形状
が半円状のマイクロレンズ層4が形成され、入射光が受
光部2に集光するような構造を有している。以上のよう
な構造によりマイクロレンズ層4を有するカラーフィル
ターを備えた固体撮像装置を実現している。
First, the structure of a conventional solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. A desired color filter portion 3 is formed on the substrate 1 of the solid-state imaging device so as to correspond to each light receiving portion 2, and the surface of the color filter portion 3 is flattened with a transparent resin or the like (not shown). ing. Then, a microlens layer 4 having a semicircular cross section is formed on the flattened color filter portion 3 and has a structure in which incident light is focused on the light receiving portion 2. With the structure as described above, the solid-state imaging device including the color filter having the microlens layer 4 is realized.

【0006】次に同図8を用いて、従来の固体撮像装置
の動作について説明する。最上層であるマイクロレンズ
層5に入射した光は、そのマイクロレンズ層5により集
束される。そしてその集束光はカラーフィルター部3を
通り、色分解される。各色分解された光は受光部2へ入
射し、色信号として処理され、カラー画像を提供する固
体撮像装置が実現する。
Next, the operation of the conventional solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. Light incident on the uppermost microlens layer 5 is focused by the microlens layer 5. Then, the focused light passes through the color filter unit 3 and undergoes color separation. Each color-separated light enters the light receiving unit 2 and is processed as a color signal to realize a solid-state imaging device that provides a color image.

【0007】次に図9〜図13において、従来の固体撮
像装置の製造方法について工程順に説明する。
Next, a conventional method for manufacturing a solid-state image pickup device will be described in order of steps with reference to FIGS.

【0008】まず図9は、固体撮像装置基板1上に各々
の受光部2に対応したカラーフィルター部3が形成さ
れ、その表面を透明材料等(図示せず。)により平坦化
した状態を示している。
First, FIG. 9 shows a state in which a color filter portion 3 corresponding to each light receiving portion 2 is formed on a solid-state image pickup device substrate 1 and the surface thereof is flattened by a transparent material or the like (not shown). ing.

【0009】そしてマイクロレンズ層4を形成するため
の材料であるたとえばポジ型の紫外線感光型樹脂を塗布
して、紫外線感光型材料層5を形成した状態が図10で
ある。
FIG. 10 shows a state in which the ultraviolet photosensitive material layer 5 is formed by applying a positive ultraviolet photosensitive resin, which is a material for forming the microlens layer 4, for example.

【0010】続いて塗布形成した前記紫外線感光型材料
層5に対して、紫外線として436nmの波長の光でパ
ターニング露光し、現像・リンス処理を施し、紫外線感
光型材料層パターン6を形成した状態が図11である。
Subsequently, the ultraviolet-sensitive material layer 5 formed by coating is subjected to patterning exposure with ultraviolet light having a wavelength of 436 nm, development and rinsing treatments are carried out, and the ultraviolet-sensitive material layer pattern 6 is formed. It is FIG.

【0011】次に図12は前記紫外線感光型材料層パタ
ーン6に対して、400nm以上の紫外線域の波長の光
を全面照射し、紫外線感光型材料層パターン6の可視光
線域の透過率を向上させ、透明化した紫外線感光型材料
層パターン7を形成した状態である。透過率は90%以
上に向上させる。
Next, FIG. 12 shows that the ultraviolet-sensitive material layer pattern 6 is entirely irradiated with light having a wavelength in the ultraviolet region of 400 nm or more to improve the transmittance of the ultraviolet-sensitive material layer pattern 6 in the visible light region. Then, the transparent ultraviolet light-sensitive material layer pattern 7 is formed. The transmittance is improved to 90% or more.

【0012】次に図13は、透明化した紫外線感光型材
料層パターン7を150℃程度で加熱処理して、溶融・
流動させマイクロレンズ層4を形成した状態である。以
上のような方法をもって従来はマイクロレンズ層4を有
するカラーフィルターを備えた固体撮像装置を実現して
いた。
Next, in FIG. 13, the transparent UV-sensitive material layer pattern 7 is heated at about 150 ° C. to melt and
This is a state in which the microlens layer 4 is formed by being fluidized. Conventionally, the solid-state imaging device including the color filter having the microlens layer 4 has been realized by the above method.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、入射する光が目的とする可視光線域の波長
である場合は問題ないが、自然光のなかには必要としな
い非可視光線領域の波長の光も必ず含まれており、その
非可視光線領域の波長の光の入射により感度むら発生、
白きず誘発等の課題がある。
However, in the above-mentioned conventional structure, there is no problem when the incident light has a desired wavelength in the visible light region, but light having a wavelength in the invisible light region which is not necessary in natural light. Is always included, and uneven sensitivity occurs due to the incidence of light having a wavelength in the invisible light region,
There are issues such as white spot induction.

【0014】以下図面を参照しながら説明する。図14
は従来の固体撮像装置の課題のメカニズムを示す部分拡
大断面図である。図14において、1は固体撮像装置基
板である。2は受光部である。4はマイクロレンズ層で
ある。8はカラーフィルター部のうちのマゼンタ層であ
る。9はカラーフィルター部のうちのイエロー層であ
る。10はカラーフィルター部のうちのシアン層であ
る。11はマゼンタ層通過光である。12はイエロー層
通過光である。13はシアン層通過光である。14は電
荷転送部である。
A description will be given below with reference to the drawings. 14
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing a mechanism of the problem of the conventional solid-state imaging device. In FIG. 14, 1 is a solid-state imaging device substrate. 2 is a light receiving part. 4 is a microlens layer. Reference numeral 8 is a magenta layer in the color filter section. Reference numeral 9 is a yellow layer in the color filter section. Reference numeral 10 is a cyan layer in the color filter section. Reference numeral 11 is light passing through the magenta layer. Reference numeral 12 is light passing through the yellow layer. Reference numeral 13 is light passing through the cyan layer. 14 is a charge transfer unit.

【0015】たとえばカラーフィルター部3の構成が、
マゼンタ層8、イエロー層9およびシアン層10の各色
層である場合、問題となる非可視光線領域光をある程度
吸収することができる層としては、イエロー層9だけで
あり、他の色層は吸収能力はほとんどない。イエロー層
9は350〜450nm付近の波長域の光を吸収でき
る。したがって非可視光線領域光を含む入射光がマイク
ロレンズ層4で集束されてカラーフィルター部3を通過
した場合、マゼンタ層8およびシアン層10を通過した
光、つまりマゼンタ層通過光11、シアン層通過光13
の各光は非可視光線領域光を含んでおり、イエロー層通
過光12は非可視光線領域光を含んでいる割合は少な
い。したがってマゼンタ層8、シアン層10の下の受光
部2には非可視光線領域光はそのまま色分解されずに入
射され、イエロー層9の下の受光部2には非可視光線領
域光の入射量は少ない。これによって受光感度のばらつ
きが発生してしまう。
For example, the structure of the color filter section 3 is
In the case of each color layer of the magenta layer 8, the yellow layer 9 and the cyan layer 10, the yellow layer 9 is the only layer that can absorb the problematic invisible light region light to some extent, and the other color layers absorb it. There is almost no ability. The yellow layer 9 can absorb light in a wavelength range around 350 to 450 nm. Therefore, when the incident light including the invisible light region light is focused by the microlens layer 4 and passes through the color filter unit 3, the light that passes through the magenta layer 8 and the cyan layer 10, that is, the magenta layer passing light 11 and the cyan layer passing Light 13
The respective lights of 1) include light in the invisible light region, and the yellow layer passing light 12 has a small ratio including the light in the invisible light region. Therefore, the invisible light region light is directly incident on the light receiving portion 2 below the magenta layer 8 and the cyan layer 10 without color separation, and the incident amount of the invisible light region light is incident on the light receiving portion 2 below the yellow layer 9. Is few. This causes variations in light receiving sensitivity.

【0016】また受光部2に色分解されていない非可視
光線領域光として300nm以下の遠紫外線光が入射す
ることによって、画像特性において白きずと呼ばれる不
良が発生するおそれがある。これは遠紫外線光は受光部
2で受光され電気信号に変換された時、効率よく電荷転
送部14で転送されず固体撮像装置内に残存するためで
あり、白きず発生原因の一つとされている。その残存し
た信号が白点となって画像に現われる現象を白きずと呼
んでいる。
Further, when the far ultraviolet ray having a wavelength of 300 nm or less is incident on the light receiving portion 2 as the invisible ray region light which has not been color-separated, there is a possibility that a defect called white spot may occur in image characteristics. This is because when the far-ultraviolet light is received by the light receiving unit 2 and converted into an electric signal, it is not efficiently transferred by the charge transfer unit 14 and remains in the solid-state imaging device, which is considered to be one of the causes of white spots. There is. The phenomenon in which the remaining signal becomes a white spot and appears in the image is called white spot.

【0017】なお、本発明で言う可視光線域の光とは、
400〜700nmの波長の光である。非可視光線領域
の光とは、400nm未満の光であり、700nmを超
える波長の光は除くことにする。
The light in the visible light range referred to in the present invention is
It is light having a wavelength of 400 to 700 nm. Light in the invisible light region is light having a wavelength of less than 400 nm, and light having a wavelength of more than 700 nm is excluded.

【0018】また製造方法においては、カラーフィルタ
ー部3上で直接、紫外線感光型材料層5を436nmの
波長の光で選択露光してパターン化し、マイクロレンズ
層4を形成している。しかし下地の電荷転送部などから
の露光反射光によりハレーションがおこり、形成した紫
外線感光型材料層パターン6の形状が均一でなく、結果
として形状不均一なマイクロレンズ層4が形成される。
マイクロレンズ層4の形状が不均一であれば、入射光の
集光率も不均一になり、受光感度のばらつきがおこり、
画像特性上の感度不良になる。
Further, in the manufacturing method, the microlens layer 4 is formed by directly exposing the ultraviolet-sensitive material layer 5 on the color filter portion 3 with light having a wavelength of 436 nm to form a pattern. However, halation occurs due to exposure reflected light from the underlying charge transfer portion and the like, and the shape of the formed UV-sensitive material layer pattern 6 is not uniform, and as a result, a microlens layer 4 having an uneven shape is formed.
If the shape of the microlens layer 4 is non-uniform, the light-collecting rate of incident light will also be non-uniform, and the light-receiving sensitivity will vary.
Poor sensitivity due to image characteristics.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の課題
を解決するために、以下のような構成を有している。す
なわち固体撮像装置基板上に順次形成された受光部、カ
ラーフィルター部と、前記カラーフィルター部上に非可
視光線領域光吸収層と、前記受光部に対応した位置にマ
イクロレンズ層とを有する構成よりなる。
The present invention has the following constitution in order to solve the above-mentioned conventional problems. That is, a structure having a light receiving portion, a color filter portion, which are sequentially formed on the solid-state imaging device substrate, a non-visible light region light absorbing layer on the color filter portion, and a microlens layer at a position corresponding to the light receiving portion. Become.

【0020】また製造方法においては、固体撮像装置基
板上に形成されたカラーフィルター上に非可視光線領域
光吸収層を形成する工程と、前記非可視光線領域光吸収
層上に感光性材料層を形成する工程と、前記感光性材料
層に対して非可視光線領域の波長の光で選択露光して感
光性材料層パターンを形成する工程と、前記感光性材料
層パターンを全面露光する工程と、前記全面露光後の感
光性材料層パターンを加熱処理してマイクロレンズ層を
形成する工程とを有する構成よりなる。
Further, in the manufacturing method, a step of forming a non-visible light region light absorbing layer on the color filter formed on the solid-state image pickup device substrate, and a photosensitive material layer on the non-visible light region light absorbing layer. A step of forming, a step of selectively exposing the photosensitive material layer with light having a wavelength in the invisible light region to form a photosensitive material layer pattern, and a step of exposing the entire surface of the photosensitive material layer pattern, And a step of forming a microlens layer by heating the photosensitive material layer pattern after the whole surface exposure.

【0021】[0021]

【作用】入射する光の中に非可視光線領域の光が存在し
ていても、マイクロレンズ層の下層に設けられた非可視
光線領域光吸収層によってその非可視光線領域光は吸収
される。その結果、カラーフィルター部へ入射する光は
必要とする可視光線領域の光だけであるので、効率よく
色分解された光が各受光部へ入射する。したがって非可
視光線領域光の入射による受光感度のばらつき、白きず
等の不良は解消される。
Even when light in the invisible light region exists in the incident light, the invisible light region light absorption layer provided under the microlens layer absorbs the invisible light region light. As a result, since the light that enters the color filter unit is only the light in the visible light region that is required, the light that has been efficiently color-separated enters each light receiving unit. Therefore, variations in light receiving sensitivity due to incidence of light in the invisible light region, defects such as white spots, etc. are eliminated.

【0022】また製造方法においては、マイクロレンズ
層を形成する際、下層に非可視光線領域光吸収層を設け
てから感光性材料層に対して非可視光線領域の光で露光
してパターン形成している。そのため露光時の反射光は
吸収し、ハレーションを防止できるのでパターニング性
が向上し、形状均一なマイクロレンズ層を形成すること
ができる。
In the manufacturing method, when the microlens layer is formed, an invisible light region light absorbing layer is provided as a lower layer, and then the photosensitive material layer is exposed to light in the invisible light region to form a pattern. ing. Therefore, reflected light at the time of exposure can be absorbed, halation can be prevented, patterning property can be improved, and a microlens layer having a uniform shape can be formed.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の実施例における固体撮像装
置の構造を示す部分拡大断面図である。図2〜図7は本
発明の実施例における固体撮像装置の製造方法を工程順
に示した部分拡大断面図である。図1および図2〜図7
において、1は固体撮像装置基板である。2は受光部で
ある。3はカラーフィルター部である。15は非可視光
線領域光吸収層である。16はマイクロレンズ層であ
る。17は露光波長として非可視光線領域の365nm
の波長の光で感光するポジ型の感光性材料層である。1
8は感光性材料層パターンである。19は紫外線照射に
よって可視光線領域の透過率を向上させ、透明化した感
光性材料層パターンである。
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing the structure of a solid-state image pickup device according to an embodiment of the present invention. 2 to 7 are partial enlarged cross-sectional views showing a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention in the order of steps. 1 and 2 to 7
In the figure, 1 is a solid-state imaging device substrate. 2 is a light receiving part. 3 is a color filter section. Reference numeral 15 is a non-visible light region light absorption layer. 16 is a microlens layer. 17 is an exposure wavelength of 365 nm in the invisible light region
It is a positive type photosensitive material layer which is exposed to light of wavelength. 1
Reference numeral 8 is a photosensitive material layer pattern. Reference numeral 19 denotes a transparent photosensitive material layer pattern which is improved in transmittance in the visible light region by irradiation with ultraviolet rays.

【0025】まず図1において本発明にかかる固体撮像
装置の構造について説明する。固体撮像装置基板1上の
各受光部2に対応した位置に入射光を色分解するための
カラーフィルター部3が形成されている。そのカラーフ
ィルター部3の構成は、たとえばマゼンタ(Mg)、イ
エロー(Ye)およびシアン(Cy)の補色系のフィル
ター層もしくはレッド(R)、グリーン(G)およびブ
ルー(B)のフィルター層などである。そしてそのカラ
ーフィルター部3上には非可視光線領域光吸収層15が
形成されている。非可視光線領域光吸収層15上には入
射光を集束し、受光部2へ導くためのマイクロレンズ層
16が均一に形成されている。
First, the structure of the solid-state image pickup device according to the present invention will be described with reference to FIG. A color filter portion 3 for color-separating incident light is formed at a position corresponding to each light receiving portion 2 on the solid-state imaging device substrate 1. The color filter unit 3 may be composed of, for example, magenta (Mg), yellow (Ye) and cyan (Cy) complementary color filter layers or red (R), green (G) and blue (B) filter layers. is there. A non-visible light region light absorption layer 15 is formed on the color filter portion 3. A microlens layer 16 that focuses incident light and guides it to the light receiving unit 2 is uniformly formed on the non-visible light region light absorption layer 15.

【0026】次にその動作を説明する。最上層であるマ
イクロレンズ層16に入射した光は、集束されて受光部
2へ入る。その過程として、入射した光は非可視光線領
域の光を含んでいるのでマイクロレンズ層16の下層で
ある非可視光線領域光吸収層15によりその非可視光線
領域の光は吸収される。そして目的とする可視光線域の
光だけがカラーフィルター部3を通り、色分解される。
各色分解された光は受光部2へ入射し、色信号として処
理され、カラー画像を提供する固体撮像装置が実現す
る。
Next, the operation will be described. Light incident on the microlens layer 16 which is the uppermost layer is focused and enters the light receiving unit 2. In the process, since the incident light includes light in the invisible light region, the light in the invisible light region is absorbed by the invisible light region light absorption layer 15 which is the lower layer of the microlens layer 16. Then, only the desired light in the visible light region passes through the color filter unit 3 and undergoes color separation.
Each color-separated light enters the light receiving unit 2 and is processed as a color signal to realize a solid-state imaging device that provides a color image.

【0027】以上のような構成と動作により、本実施例
にかかる固体撮像装置は、非可視光線領域光吸収層15
により非可視光線領域の光を吸収している。そのため目
的とする可視光線領域の光のみを受光して、受光感度の
ばらつきがなく、白きず等の画像不良の発生のないカラ
ー画像を提供する固体撮像装置が実現する。
With the configuration and operation as described above, the solid-state image pickup device according to this embodiment has the non-visible light region light absorption layer 15
Absorbs light in the invisible light region. Therefore, it is possible to realize a solid-state imaging device which receives only light in a desired visible light region and provides a color image without variations in light-receiving sensitivity and without image defects such as white spots.

【0028】次に図2〜図7において、本発明の実施例
にかかる固体撮像装置の製造方法について工程順に説明
する。
2 to 7, a method of manufacturing the solid-state image pickup device according to the embodiment of the present invention will be described in the order of steps.

【0029】まず図2は、固体撮像装置基板1上に各々
の受光部2に対応したカラーフィルター部3が形成さ
れ、その表面を透明樹脂などにより平坦化した状態を示
している。
First, FIG. 2 shows a state in which a color filter portion 3 corresponding to each light receiving portion 2 is formed on a solid-state image pickup device substrate 1, and the surface thereof is flattened by a transparent resin or the like.

【0030】そして図3は前記平坦化したカラーフィル
ター部3上に目的とする厚みで非可視光線領域光吸収層
15を塗布形成し、硬化ベークした状態である。
FIG. 3 shows a state in which the non-visible light region light absorbing layer 15 having a desired thickness is applied and formed on the flattened color filter portion 3 and cured and baked.

【0031】つぎに図4はマイクロレンズ層16を形成
するための材料であるたとえばポジ型の感光性樹脂を目
的とする厚さ分塗布して、感光性を損なわない温度とし
て約100℃程度でベークし、感光性材料層17を形成
した状態である。
Next, as shown in FIG. 4, a positive type photosensitive resin, which is a material for forming the microlens layer 16, is applied by a desired thickness, and the temperature is about 100.degree. It is in a state where the photosensitive material layer 17 is formed by baking.

【0032】続いて図5は塗布形成した前記感光性材料
層17に対して、露光波長として、一般にi線と呼ばれ
る非可視光線領域の365nmの波長の光でパターニン
グ露光し、現像・リンス処理を施し、感光性材料層パタ
ーン18を形成した状態である。ここで下層に非可視光
線領域光吸収層15が存在しハレーションを防止してい
るのでパターニング性は向上する。
Next, as shown in FIG. 5, the photosensitive material layer 17 formed by coating is subjected to patterning exposure with light having a wavelength of 365 nm in the invisible light region generally called i-line as an exposure wavelength, and development / rinse processing is performed. It is a state in which the photosensitive material layer pattern 18 has been formed. Here, since the non-visible light region light absorption layer 15 is present in the lower layer to prevent halation, the patterning property is improved.

【0033】次に図6は前記感光性材料層パターン18
に対して、紫外線域の波長光を全面照射し、感光性材料
層パターン18の可視光線領域の透過率を向上させ、透
明化した感光性材料層パターン19を形成した状態であ
る。透過率は90%以上に向上させる。
Next, FIG. 6 shows the photosensitive material layer pattern 18
On the other hand, the entire surface is irradiated with light having a wavelength in the ultraviolet region to improve the transmittance of the photosensitive material layer pattern 18 in the visible light region to form the transparent photosensitive material layer pattern 19. The transmittance is improved to 90% or more.

【0034】次に図7は透明化した感光性材料層パター
ン19を150〜200℃程度で加熱処理して、溶融・
流動させマイクロレンズ層16を形成した状態である。
その形状は断面方向で半円状か半円状に近い形状を有し
た分離・独立したドット状である。また加熱処理の温度
精度を高めることにより、均一な形状のマイクロレンズ
層16を形成することができる。以上のような方法をも
ってマイクロレンズ層16を有するカラーフィルターを
備えた固体撮像装置が実現できる。
Next, in FIG. 7, the transparent photosensitive material layer pattern 19 is heated at about 150 to 200 ° C. to melt and
This is a state in which the microlens layer 16 is formed by being fluidized.
The shape is a semi-circular shape in the cross-sectional direction or a separated and independent dot shape having a shape close to a semi-circular shape. Further, by increasing the temperature accuracy of the heat treatment, the microlens layer 16 having a uniform shape can be formed. The solid-state imaging device including the color filter having the microlens layer 16 can be realized by the above method.

【0035】なお、非可視光線領域光吸収層15の材料
としては、PMMA(ポリメチルメタクリレート)とP
GMA(ポリグリシジルメタクリレート)との共重合体
にi線(365nm波長光)吸収色素などが結合したも
のなどが挙げられる。また可視光線領域の透過率は10
0%近く有しており、熱硬化性に優れたものであればよ
い。その厚みとしては、極端に厚く塗布することは、受
光部2から形成したマイクロレンズ16までの距離が遠
くなり、受光感度低下などの特性劣化につながるので避
けなければならない。
As materials for the invisible light region light absorption layer 15, PMMA (polymethylmethacrylate) and P are used.
Examples thereof include a copolymer with GMA (polyglycidyl methacrylate) to which an i-ray (365 nm wavelength light) absorbing dye or the like is bound. The transmittance in the visible light region is 10
It should be close to 0% and has excellent thermosetting property. As for the thickness, it is necessary to avoid applying an extremely thick coating because the distance from the light receiving portion 2 to the formed microlens 16 becomes long, which leads to deterioration of characteristics such as deterioration of light receiving sensitivity.

【0036】マイクロレンズ層16形成用の感光性材料
層17の材料としては、ナフトキノンジアジドを感光基
とするフェノール系のポジ型レジストなどが挙げられる
が、下層である非可視光線領域光吸収層15と密着性、
相性がよく、365nmの波長の光によって選択露光で
きて、微細パターン形成が可能であればよい。そして紫
外線域の波長の光の照射で可視光線領域の透過率を90
%以上にまで上げることができるものであればよい。こ
れは透過率の低下による受光感度の劣化を防止するため
である。また熱処理によって熱可塑性による形状変化と
熱硬化による形状固定とがほぼ同時に進行して両者の進
行差によって形状が決定され、耐薬品性などの信頼性が
優れた性質の材料であれば何でもよい。
Examples of the material of the photosensitive material layer 17 for forming the microlens layer 16 include a phenol-type positive resist having naphthoquinonediazide as a photosensitive group, and the lower non-visible light absorption layer 15 is used. And adhesion,
It suffices that they are compatible with each other and that they can be selectively exposed with light having a wavelength of 365 nm to form a fine pattern. And the transmittance of visible light is 90
Anything that can be increased to more than 10% may be used. This is to prevent the deterioration of the light receiving sensitivity due to the decrease of the transmittance. Further, any material may be used as long as it is a material having excellent reliability such as chemical resistance because the shape change due to thermoplasticity and the shape fixing due to thermosetting proceed substantially at the same time by heat treatment and the shape is determined by the progress difference between the two.

【0037】以上のような製造方法により、下層にたと
えば365nmの波長の光を吸収する非可視光線領域光
吸収層15を設けてから、365nmの波長の光で感光
する感光性材料層17を用いてマイクロレンズ層16を
形成している。ゆえにパターニング性の優れた均一な形
状のマイクロレンズ層16を形成することができる。
According to the above-described manufacturing method, a non-visible light region light absorbing layer 15 that absorbs light having a wavelength of 365 nm is provided as a lower layer, and then a photosensitive material layer 17 that is sensitive to light having a wavelength of 365 nm is used. To form the microlens layer 16. Therefore, the microlens layer 16 having an excellent patterning property and a uniform shape can be formed.

【0038】本実施例にかかる固体撮像装置およびその
製造方法は、カラーフィルターを介する場合についてで
あるが、カラーフィルター以外の黒色遮光層のみを介す
る場合などについても同様の効果があることは言うまで
もない。
The solid-state image pickup device and the method for manufacturing the same according to the present embodiment are for the case of interposing a color filter, but it goes without saying that the same effect can be obtained in the case of interposing only a black light shielding layer other than the color filter. ..

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明にかかる固体撮像装
置は、カラーフィルター上でかつマイクロレンズ層の下
層に非可視光線領域光吸収層を設けることにより、入射
する光のうち400nm未満の非可視光線領域の光だけ
を吸収することができる。そのため受光部は目的とする
可視光線領域の光のみを受光するので受光感度のばらつ
きがなくなる。また非可視光線領域である300nm付
近の波長光による白きず等の画像不良の発生もなくな
る。ゆえに優れたカラー画像を提供する固体撮像装置が
実現する。
As described above, in the solid-state image pickup device according to the present invention, by providing the non-visible light region light absorption layer on the color filter and below the microlens layer, the non-visible light of less than 400 nm of the incident light is absorbed. Only light in the visible light range can be absorbed. Therefore, since the light receiving section receives only the light in the target visible light region, there is no variation in the light receiving sensitivity. In addition, the occurrence of image defects such as white spots due to light having a wavelength near 300 nm, which is an invisible light region, is also eliminated. Therefore, a solid-state imaging device that provides an excellent color image is realized.

【0040】また製造方法にあっては、パターニング材
料に感光波長として非可視光線領域の材料を用い、その
材料層の下層にその材料の感光波長を吸収する非可視光
線領域光吸収層を形成してから、マスクによる選択露光
でパターニングしている。したがって露光時の下地から
の反射によるハレーションを防止し、パターニング性を
向上させることができる。その結果、均一な形状のマイ
クロレンズ層を形成することができる。
Further, in the manufacturing method, a material in the invisible light region as a photosensitive wavelength is used as the patterning material, and a non-visible light region light absorbing layer that absorbs the photosensitive wavelength of the material is formed below the material layer. Then, patterning is performed by selective exposure using a mask. Therefore, halation due to reflection from the base during exposure can be prevented, and the patterning property can be improved. As a result, a microlens layer having a uniform shape can be formed.

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

【図1】本発明の一実施例における固体撮像装置の構造
を示す部分拡大断面図
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第1工程を示す部分拡大断面図
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第2工程を示す部分拡大断面図
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第3工程を示す部分拡大断面図
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a third step of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第4工程を示す部分拡大断面図
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第5工程を示す部分拡大断面図
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における固体撮像装置の製造
方法の第6工程を示す部分拡大断面図
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図8】従来例における固体撮像装置の構造を示す部分
拡大断面図
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure of a solid-state imaging device in a conventional example.

【図9】従来例における固体撮像装置の製造方法の第1
工程を示す部分拡大断面図
FIG. 9 is a first method of manufacturing a solid-state imaging device in a conventional example.
Partially enlarged sectional view showing the process

【図10】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
2工程を示す部分拡大断面図
FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing the solid-state imaging device in the conventional example.

【図11】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
3工程を示す部分拡大断面図
FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing the solid-state imaging device in the conventional example.

【図12】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
4工程を示す部分拡大断面図
FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the solid-state imaging device in the conventional example.

【図13】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
5工程を示す部分拡大断面図
FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the solid-state imaging device in the conventional example.

【図14】従来の固体撮像装置の課題のメカニズムを示
す部分拡大断面図
FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view showing the mechanism of the problem of the conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体撮像装置基板 2 受光部 3 カラーフィルター部 4 マイクロレンズ層 5 紫外線感光型材料層 6 紫外線感光型材料層パターン 7 透明化した紫外線感光型材料層パターン 8 マゼンタ層 9 イエロー層 10 シアン層 11 マゼンタ層通過光 12 イエロー層通過光 13 シアン層通過光 14 電荷転送部 15 非可視光線領域光吸収層 16 マイクロレンズ層 17 感光性材料層 18 感光性材料層パターン 19 透明化した感光性材料層パターン 1 Solid-State Imaging Device Substrate 2 Light Receiving Section 3 Color Filter Section 4 Microlens Layer 5 Ultraviolet Sensitive Material Layer 6 Ultraviolet Sensitive Material Layer Pattern 7 Clarified Ultraviolet Sensitive Material Layer Pattern 8 Magenta Layer 9 Yellow Layer 10 Cyan Layer 11 Magenta Layer passing light 12 Yellow layer passing light 13 Cyan layer passing light 14 Charge transfer part 15 Invisible light region light absorption layer 16 Microlens layer 17 Photosensitive material layer 18 Photosensitive material layer pattern 19 Transparentized photosensitive material layer pattern

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固体撮像装置基板上に順次形成された受光
部、カラーフィルター部と、前記カラーフィルター部上
に非可視光線領域光吸収層と、前記受光部に対応した位
置にマイクロレンズ層とを有することを特徴とする固体
撮像装置。
1. A light receiving part, a color filter part, which are sequentially formed on a solid-state image pickup device substrate, a non-visible light region light absorbing layer on the color filter part, and a microlens layer at a position corresponding to the light receiving part. A solid-state imaging device comprising:
【請求項2】固体撮像装置基板上に形成されたカラーフ
ィルター上に非可視光線領域光吸収層を形成する工程
と、前記非可視光線領域光吸収層上に感光性材料層を形
成する工程と、前記感光性材料層に対して非可視光線領
域の光で選択露光して感光性材料層パターンを形成する
工程と、前記感光性材料層パターンを全面露光する工程
と、前記全面露光後の感光性材料層パターンを加熱処理
してマイクロレンズ層を形成する工程とを有することを
特徴とする固体撮像装置の製造方法。
2. A step of forming a non-visible light region light absorbing layer on a color filter formed on a solid-state image pickup device substrate, and a step of forming a photosensitive material layer on the non-visible light region light absorbing layer. A step of forming a photosensitive material layer pattern by selectively exposing the photosensitive material layer with light in a non-visible light region; a step of exposing the photosensitive material layer pattern over the entire surface; And a step of forming a microlens layer by heat-treating the conductive material layer pattern.
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WO2007020733A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state imaging device and method for manufacturing same

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JP2007053318A (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state imaging device and method of manufacturing same

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