JPH0697402A - 撮像素子およびその製造方法 - Google Patents
撮像素子およびその製造方法Info
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- JPH0697402A JPH0697402A JP4269678A JP26967892A JPH0697402A JP H0697402 A JPH0697402 A JP H0697402A JP 4269678 A JP4269678 A JP 4269678A JP 26967892 A JP26967892 A JP 26967892A JP H0697402 A JPH0697402 A JP H0697402A
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- JP
- Japan
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- sensor
- film
- insulating film
- shape
- lift
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、センサ部に入射する入射光の集光
効率を高めて感度向上を図る。 【構成】 撮像素子1 のセンサ部12の側周側上部に、入
射光をセンサ部12に反射する複数の平面反射鏡21〜24を
設けるとともに、各センサ部12間の当該平面反射鏡21〜
24どうしを逆V字状に接続したものである。その製造方
法は、センサ部12を形成した基板11上に絶縁膜31を形成
し、さらにエッチバック膜(図示せず)を形成してから
センサ部12上のエッチバック膜を逆四角すい台状に除去
し、続いてエッチバック膜とともにセンサ部12上の絶縁
膜31を逆四角すい台状にエッチバックし、その後センサ
部12上にリフトオフ用のマスク(図示せず)を形成し、
さらに残した絶縁膜31側の全面に反射膜35を形成した
後、リフトオフ処理を行って、マスクとともにその表面
の反射膜35を除去してセンサ部12を露出する。
効率を高めて感度向上を図る。 【構成】 撮像素子1 のセンサ部12の側周側上部に、入
射光をセンサ部12に反射する複数の平面反射鏡21〜24を
設けるとともに、各センサ部12間の当該平面反射鏡21〜
24どうしを逆V字状に接続したものである。その製造方
法は、センサ部12を形成した基板11上に絶縁膜31を形成
し、さらにエッチバック膜(図示せず)を形成してから
センサ部12上のエッチバック膜を逆四角すい台状に除去
し、続いてエッチバック膜とともにセンサ部12上の絶縁
膜31を逆四角すい台状にエッチバックし、その後センサ
部12上にリフトオフ用のマスク(図示せず)を形成し、
さらに残した絶縁膜31側の全面に反射膜35を形成した
後、リフトオフ処理を行って、マスクとともにその表面
の反射膜35を除去してセンサ部12を露出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等に用い
る撮像素子およびその製造方法に関する。
る撮像素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の固体撮像素子では、高感度のもの
が要求されている。高感度化の一つの方法として、図6
に示すような、いわゆるオンチップレンズ構造の固体撮
像素子40が提案されている。この固体撮像素子40に
は、半導体基板41に形成した複数のセンサ部42上
に、透光性の膜43を介して集光レンズになるオンチッ
プレンズ44が形成されている。なお図では電荷転送
部,チャネルストッパー領域等の図示は省略した。
が要求されている。高感度化の一つの方法として、図6
に示すような、いわゆるオンチップレンズ構造の固体撮
像素子40が提案されている。この固体撮像素子40に
は、半導体基板41に形成した複数のセンサ部42上
に、透光性の膜43を介して集光レンズになるオンチッ
プレンズ44が形成されている。なお図では電荷転送
部,チャネルストッパー領域等の図示は省略した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
ンチップレンズ構造の固体撮像素子では、図7のレイア
ウト図に示すように、固体撮像素子40が形成される領
域の全面をオンチップレンズ44によって覆うことがで
きない。すなわち、斜線で示す領域に入射した光はセン
サ部42に入射することができない。このため、オンチ
ップレンズ44による集光効率は最大でも78.5%程
度であった。また図示はしないが、かまぼこ型のオンチ
ップレンズでは集光効率は最大でも33%程度しか見込
めない。さらに、オンチップレンズ44による入射光の
吸収率が20%〜30%程度あるため、センサ部42に
到達する入射光はさらに減少する。このように、オンチ
ップレンズ構造の固体撮像素子40では、センサ部42
の集光効率を高めることができないので、固体撮像素子
40の感度向上が図れない。
ンチップレンズ構造の固体撮像素子では、図7のレイア
ウト図に示すように、固体撮像素子40が形成される領
域の全面をオンチップレンズ44によって覆うことがで
きない。すなわち、斜線で示す領域に入射した光はセン
サ部42に入射することができない。このため、オンチ
ップレンズ44による集光効率は最大でも78.5%程
度であった。また図示はしないが、かまぼこ型のオンチ
ップレンズでは集光効率は最大でも33%程度しか見込
めない。さらに、オンチップレンズ44による入射光の
吸収率が20%〜30%程度あるため、センサ部42に
到達する入射光はさらに減少する。このように、オンチ
ップレンズ構造の固体撮像素子40では、センサ部42
の集光効率を高めることができないので、固体撮像素子
40の感度向上が図れない。
【0004】本発明は、入射光の集光効率に優れた撮像
素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた撮像素子およびその製造方法であ
る。撮像素子としては、複数のセンサ部を縦横に配列し
た各センサ部の側周側上部に、入射光を当該センサ部に
反射する複数の平面反射鏡を設けるとともに、各センサ
部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に接続したもの
である。
成するためになされた撮像素子およびその製造方法であ
る。撮像素子としては、複数のセンサ部を縦横に配列し
た各センサ部の側周側上部に、入射光を当該センサ部に
反射する複数の平面反射鏡を設けるとともに、各センサ
部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に接続したもの
である。
【0006】撮像素子の製造方法としては、第1の工程
で、撮像素子のセンサ部を形成した基板の上面に絶縁膜
を形成し、第2の工程で、絶縁膜の上面に、エッチバッ
ク膜を形成した後、センサ部の上方の当該エッチバック
膜を逆四角すい台形状に除去し、次いで第3の工程で、
エッチバックを行うことによって、エッチバック膜を除
去するとともにセンサ部上の絶縁膜を逆四角すい台状に
除去し、その後第4の工程で、センサ部上にリフトオフ
用のマスクを形成し、続いて残した絶縁膜側の全面に反
射膜を形成した後、リフトオフ処理を行って、当該リフ
トオフ用のマスクとともに、その表面に形成した反射膜
を除去してセンサ部を露出する方法である。
で、撮像素子のセンサ部を形成した基板の上面に絶縁膜
を形成し、第2の工程で、絶縁膜の上面に、エッチバッ
ク膜を形成した後、センサ部の上方の当該エッチバック
膜を逆四角すい台形状に除去し、次いで第3の工程で、
エッチバックを行うことによって、エッチバック膜を除
去するとともにセンサ部上の絶縁膜を逆四角すい台状に
除去し、その後第4の工程で、センサ部上にリフトオフ
用のマスクを形成し、続いて残した絶縁膜側の全面に反
射膜を形成した後、リフトオフ処理を行って、当該リフ
トオフ用のマスクとともに、その表面に形成した反射膜
を除去してセンサ部を露出する方法である。
【0007】
【作用】上記撮像素子の構造では、複数のセンサ部を縦
横に配列した各センサ部の側周側上部に、入射光を当該
センサ部に反射する複数の平面反射鏡を設けるととも
に、各センサ部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に
接続したので、入射光のほとんどがセンサ部に入射する
ようになる。上記撮像素子の製造方法では、既存の膜形
成技術とエッチバック技術とリフトオフ技術によって、
センサ部の側周側上部に、入射光をセンサ部に反射する
複数の平面反射鏡が形成される。したがって、特殊な形
成方法を必要としない。
横に配列した各センサ部の側周側上部に、入射光を当該
センサ部に反射する複数の平面反射鏡を設けるととも
に、各センサ部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に
接続したので、入射光のほとんどがセンサ部に入射する
ようになる。上記撮像素子の製造方法では、既存の膜形
成技術とエッチバック技術とリフトオフ技術によって、
センサ部の側周側上部に、入射光をセンサ部に反射する
複数の平面反射鏡が形成される。したがって、特殊な形
成方法を必要としない。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図1の斜視断面図および図
2のレイアウト図により説明する。なおレイアウト図に
おいては、一つのセンサ部12に着目して符号を付す。
各図に示すように、基板11には複数のセンサ部12が
形成されている。各センサ部12の間には、絶縁膜13
が形成されている。この絶縁膜13の各センサ部12側
は傾斜平面よりなり、各傾斜平面には反射膜18が形成
されている。この反射膜18の表面が平面反射鏡21〜
24になる。また各センサ部12間の当該平面反射鏡2
2〜24どうしは逆V字状に接続されている。上記の如
くに、撮像素子1が構成されている。なお図では電荷転
送部,チャネルストッパー領域,配線等の図示は省略し
た。
2のレイアウト図により説明する。なおレイアウト図に
おいては、一つのセンサ部12に着目して符号を付す。
各図に示すように、基板11には複数のセンサ部12が
形成されている。各センサ部12の間には、絶縁膜13
が形成されている。この絶縁膜13の各センサ部12側
は傾斜平面よりなり、各傾斜平面には反射膜18が形成
されている。この反射膜18の表面が平面反射鏡21〜
24になる。また各センサ部12間の当該平面反射鏡2
2〜24どうしは逆V字状に接続されている。上記の如
くに、撮像素子1が構成されている。なお図では電荷転
送部,チャネルストッパー領域,配線等の図示は省略し
た。
【0009】次に上記平面反射鏡21〜24の傾斜角θ
を、図3により説明する。図では代表して、平面反射鏡
22を説明する。図に示すように、センサ部12の上面
より平面反射鏡22の頂部Aまでの高さをhとする。ま
たセンサ部12間の距離をl2 とする。さらに頂部Aよ
り基板11表面に下ろした垂線Hと基板11の表面との
交点をB、交点Bより平面反射鏡22の反射面と基板1
1との交線に下ろした垂線と当該交線との交点をCとす
る。そしてBC=l2 /2とする。またセンサ部12の
幅をl1 とする。なお入射光51はセンサ部12に対し
て垂直に入射するものとする。上記l1 ,l2 を変えな
いで平面反射鏡22に照射された入射光51を全てセン
サ部12に入射するには、hを調節すればよい。したが
って、反射鏡22の傾斜角θは、h≧l2 ×〔{l1 +
(l2 /2)}/{l1 −(l2 /2)}〕1/2 の関係
を満足するように設定される。
を、図3により説明する。図では代表して、平面反射鏡
22を説明する。図に示すように、センサ部12の上面
より平面反射鏡22の頂部Aまでの高さをhとする。ま
たセンサ部12間の距離をl2 とする。さらに頂部Aよ
り基板11表面に下ろした垂線Hと基板11の表面との
交点をB、交点Bより平面反射鏡22の反射面と基板1
1との交線に下ろした垂線と当該交線との交点をCとす
る。そしてBC=l2 /2とする。またセンサ部12の
幅をl1 とする。なお入射光51はセンサ部12に対し
て垂直に入射するものとする。上記l1 ,l2 を変えな
いで平面反射鏡22に照射された入射光51を全てセン
サ部12に入射するには、hを調節すればよい。したが
って、反射鏡22の傾斜角θは、h≧l2 ×〔{l1 +
(l2 /2)}/{l1 −(l2 /2)}〕1/2 の関係
を満足するように設定される。
【0010】上記撮像素子1では、センサ部12の側周
側上部に、入射光51をセンサ部12に反射する複数の
平面反射鏡21〜24を設けるとともに、各センサ部1
2間の当該平面反射鏡22〜24どうしは逆V字状に接
続したので、入射光51のほとんどがセンサ部12に入
射される。
側上部に、入射光51をセンサ部12に反射する複数の
平面反射鏡21〜24を設けるとともに、各センサ部1
2間の当該平面反射鏡22〜24どうしは逆V字状に接
続したので、入射光51のほとんどがセンサ部12に入
射される。
【0011】次に上記実施例の製造方法を、図4,図5
の製造工程図(その1),(その2)により説明する。
図4の(1)に示すように、第1の工程では、まず回転
塗布技術によって、センサ部12を形成した基板11の
上面に絶縁膜31を形成する。この絶縁膜31は、例え
ばクロル化メチルスチレンよりなる。
の製造工程図(その1),(その2)により説明する。
図4の(1)に示すように、第1の工程では、まず回転
塗布技術によって、センサ部12を形成した基板11の
上面に絶縁膜31を形成する。この絶縁膜31は、例え
ばクロル化メチルスチレンよりなる。
【0012】次いで図4の(2)に示す第2の工程を行
う。この工程では、通常の回転塗布技術によって、上記
絶縁膜31の上面に、エッチバック膜32を形成する。
このエッチバック膜32は、上記絶縁膜31とほぼ同等
のエッチング速度でエッチングされる材料として、例え
ば通常のフォトレジストの一種のキノンジアジド系ノボ
ラック樹脂よりなり、上記絶縁膜31とほぼ同等の膜厚
に形成される。
う。この工程では、通常の回転塗布技術によって、上記
絶縁膜31の上面に、エッチバック膜32を形成する。
このエッチバック膜32は、上記絶縁膜31とほぼ同等
のエッチング速度でエッチングされる材料として、例え
ば通常のフォトレジストの一種のキノンジアジド系ノボ
ラック樹脂よりなり、上記絶縁膜31とほぼ同等の膜厚
に形成される。
【0013】その後、上記エッチバック膜を感光処理,
現像処理,ベーク処理を順に行って、上記センサ部12
の上方の当該エッチバック膜32の2点鎖線で示す部分
を逆四角すい台状に除去する。なおこのときの露光に
は、例えばKrFエキシマレーザ光(波長が例えば25
4nm)等の短波長紫外線を用いる。上記短波長紫外線
は、キノンジアジド系ノボラック樹脂によく吸収される
ので、エッチバック膜32を所望の逆四角すい台状に除
去する露光光に適している。このようにして、各センサ
部12間に断面が二等辺三角形状のエッチバック膜32
が形成される。このエッチバック膜32の断面形状は、
上記図3で説明した断面形状と同等の寸法に形成され
る。
現像処理,ベーク処理を順に行って、上記センサ部12
の上方の当該エッチバック膜32の2点鎖線で示す部分
を逆四角すい台状に除去する。なおこのときの露光に
は、例えばKrFエキシマレーザ光(波長が例えば25
4nm)等の短波長紫外線を用いる。上記短波長紫外線
は、キノンジアジド系ノボラック樹脂によく吸収される
ので、エッチバック膜32を所望の逆四角すい台状に除
去する露光光に適している。このようにして、各センサ
部12間に断面が二等辺三角形状のエッチバック膜32
が形成される。このエッチバック膜32の断面形状は、
上記図3で説明した断面形状と同等の寸法に形成され
る。
【0014】次いで図4の(3)に示す第3の工程を行
う。この工程では、エッチバックを行うことによって、
上記エッチバック膜32の2点鎖線で示す部分を除去す
るとともに上記センサ部12上の上記絶縁膜31の1点
鎖線で示す部分を逆四角すい台状に除去する。したがっ
て、各センサ部12の側周側上方の絶縁膜31には、傾
斜した平面が形成される。この絶縁膜31の断面形状
は、上記図3で説明した断面形状と同等の寸法に形成さ
れる。
う。この工程では、エッチバックを行うことによって、
上記エッチバック膜32の2点鎖線で示す部分を除去す
るとともに上記センサ部12上の上記絶縁膜31の1点
鎖線で示す部分を逆四角すい台状に除去する。したがっ
て、各センサ部12の側周側上方の絶縁膜31には、傾
斜した平面が形成される。この絶縁膜31の断面形状
は、上記図3で説明した断面形状と同等の寸法に形成さ
れる。
【0015】続いて図5の(4)に示す第4の工程を行
う。この工程では、例えば回転塗布技術によって、上記
各センサ部12側の上面に、例えばレジストよりなる絶
縁膜33を成膜する。続いて上記絶縁膜33の全面に紫
外光(例えば波長が436nmの光)を照射する。その
後、現像処理とベーク処理とを行って、絶縁膜33の2
点鎖線で示す部分を除去し、各センサ部12上のみに当
該絶縁膜(33)を残してリフトオフ用のマスク34を
形成する。なお、上記露光は、各センサ部12上のみに
絶縁膜33が残るような条件にて行う。
う。この工程では、例えば回転塗布技術によって、上記
各センサ部12側の上面に、例えばレジストよりなる絶
縁膜33を成膜する。続いて上記絶縁膜33の全面に紫
外光(例えば波長が436nmの光)を照射する。その
後、現像処理とベーク処理とを行って、絶縁膜33の2
点鎖線で示す部分を除去し、各センサ部12上のみに当
該絶縁膜(33)を残してリフトオフ用のマスク34を
形成する。なお、上記露光は、各センサ部12上のみに
絶縁膜33が残るような条件にて行う。
【0016】次いで図5の(5)に示すように、例えば
スパッタ法によって、マスク34側の絶縁膜31の全面
に反射膜35を形成する。この反射膜35は、例えば膜
厚が200nm程度またはそれ以上の厚さのアルミニウ
ム膜で形成する。なおリフトオフ法によって除去し易い
クロム膜で形成することも可能であり、この場合には、
100nm程度の膜厚に成膜すれば十分である。
スパッタ法によって、マスク34側の絶縁膜31の全面
に反射膜35を形成する。この反射膜35は、例えば膜
厚が200nm程度またはそれ以上の厚さのアルミニウ
ム膜で形成する。なおリフトオフ法によって除去し易い
クロム膜で形成することも可能であり、この場合には、
100nm程度の膜厚に成膜すれば十分である。
【0017】その後、リフトオフ処理を行って、マスク
34とともに、その表面に成膜された反射膜35を除去
してセンサ部12を露出する。そして図5の(6)に示
すように、各センサ部12の側周側上部に設けた絶縁膜
31の各傾斜平面に成膜した反射膜35によって平面反
射鏡21〜24が形成される。なお図では平面反射鏡2
2,24を示す。このようにして、撮像素子1は形成さ
れる。
34とともに、その表面に成膜された反射膜35を除去
してセンサ部12を露出する。そして図5の(6)に示
すように、各センサ部12の側周側上部に設けた絶縁膜
31の各傾斜平面に成膜した反射膜35によって平面反
射鏡21〜24が形成される。なお図では平面反射鏡2
2,24を示す。このようにして、撮像素子1は形成さ
れる。
【0018】上記撮像素子1の製造方法では、既存の膜
形成技術とエッチバック技術とリフトオフ技術によっ
て、各センサ部12の側周側上部に、入射光51を各セ
ンサ部12に反射する複数の平面反射鏡21〜24が形
成される。したがって、特殊な形成方法を必要としな
い。
形成技術とエッチバック技術とリフトオフ技術によっ
て、各センサ部12の側周側上部に、入射光51を各セ
ンサ部12に反射する複数の平面反射鏡21〜24が形
成される。したがって、特殊な形成方法を必要としな
い。
【0019】
【発明の効果】以上、説明したように請求項1の発明に
よれば、センサ部の側周側上部に、入射光をセンサ部に
反射する複数の平面反射鏡を設けるとともに、各センサ
部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に接続したの
で、入射光のほとんどがセンサ部に入射される。この結
果、集光効率が飛躍的に高まるので、撮像素子の感度向
上が図れる。請求項2の発明では、既存の膜形成技術と
エッチバック技術とリフトオフ技術によって、センサ部
の側周側上部に入射光をセンサ部に反射する複数の平面
反射鏡を形成するので、特殊な製造方法を必要としな
い。
よれば、センサ部の側周側上部に、入射光をセンサ部に
反射する複数の平面反射鏡を設けるとともに、各センサ
部間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に接続したの
で、入射光のほとんどがセンサ部に入射される。この結
果、集光効率が飛躍的に高まるので、撮像素子の感度向
上が図れる。請求項2の発明では、既存の膜形成技術と
エッチバック技術とリフトオフ技術によって、センサ部
の側周側上部に入射光をセンサ部に反射する複数の平面
反射鏡を形成するので、特殊な製造方法を必要としな
い。
【図1】実施例の斜視断面図である。
【図2】実施例のレイアウト図である。
【図3】平面反射鏡の傾斜角の説明図である。
【図4】実施例の製造工程図(その1)である。
【図5】実施例の製造工程図(その2)である。
【図6】従来例の概略構成断面図である。
【図7】課題を説明するレイアウト図である。
1 撮像素子 11 基板 12 センサ部 21 平面反射鏡 22 平面反射鏡 23 平面反射鏡 24 平面反射鏡 31 絶縁膜 32 エッチバック膜 34 リフトオフ用のマスク 35 反射膜 51 入射光
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のセンサ部を縦横に配列してなる撮
像素子であって、 各センサ部の側周側上部に、入射光を当該センサ部に反
射する複数の平面反射鏡を設けるとともに、各センサ部
間の当該平面反射鏡どうしを逆V字状に接続したことを
特徴とする撮像素子。 - 【請求項2】 撮像素子のセンサ部を形成した基板の上
面に絶縁膜を形成する第1の工程と、 前記絶縁膜の上面に、エッチバック膜を形成した後、前
記センサ部の上方の当該エッチバック膜を逆四角すい台
状に除去する第2の工程と、 エッチバックを行うことによって、前記エッチバック膜
を除去するとともに前記センサ部上の前記絶縁膜を逆四
角すい台状に除去する第3の工程と、 前記センサ部上にリフトオフ用のマスクを形成し、続い
て前記残した絶縁膜側の全面に反射膜を形成した後、リ
フトオフ処理を行って、当該リフトオフ用のマスクとと
もに、その表面に形成した反射膜を除去してセンサ部を
露出する第4の工程とを行うことを特徴とする撮像素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4269678A JPH0697402A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4269678A JPH0697402A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 撮像素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0697402A true JPH0697402A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17475673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4269678A Pending JPH0697402A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0697402A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066732A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Dongbu Hitek Co Ltd | Cmosイメージセンサ及びその製造方法 |
JP2009188084A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4269678A patent/JPH0697402A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066732A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Dongbu Hitek Co Ltd | Cmosイメージセンサ及びその製造方法 |
JP2009188084A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置 |
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