JPH07112051B2 - カラ−固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラ−固体撮像素子の製造方法Info
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- JPH07112051B2 JPH07112051B2 JP61230396A JP23039686A JPH07112051B2 JP H07112051 B2 JPH07112051 B2 JP H07112051B2 JP 61230396 A JP61230396 A JP 61230396A JP 23039686 A JP23039686 A JP 23039686A JP H07112051 B2 JPH07112051 B2 JP H07112051B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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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、カラー固体撮像素子の製造方法に関し、さら
に詳しくは固体撮像素子に直接にカラーモザイクフィル
タを設けたカラー固体撮像素子の製造方法に関する。
に詳しくは固体撮像素子に直接にカラーモザイクフィル
タを設けたカラー固体撮像素子の製造方法に関する。
従来の技術 従来のカラー固体撮像素子について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図および第３図は、従来のカラー固体撮像素子の製
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
まず、第２図に示す例について説明する。
Ｐ型シリコン基板１に公知の所定の方法により、選択拡
散，エッチング処理，開口などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイオード２を
形成する。また、PN接合フォトダイオード間には自前に
熱酸化膜３を設けておく。次にポリシリコンゲート，ポ
リシリコン配線，アルミ配線（いずれも繁雑になるので
図示せず）などを設け、走査回路，出力回路を形成し、
その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化膜４
を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減するため
透光性耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚を塗布し
素子平坦化膜５を形成する。次に、感光型染色性材料と
して感光性を付与したゼラチンを所定の膜厚になるよう
塗布し、フォトリソ法により染色膜を必要とするところ
のみゼラチン膜を残す。次に、このゼラチン膜を必要と
する染液に浸漬し、染色膜６を形成する（第２図−
（ａ））。
散，エッチング処理，開口などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイオード２を
形成する。また、PN接合フォトダイオード間には自前に
熱酸化膜３を設けておく。次にポリシリコンゲート，ポ
リシリコン配線，アルミ配線（いずれも繁雑になるので
図示せず）などを設け、走査回路，出力回路を形成し、
その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化膜４
を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減するため
透光性耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚を塗布し
素子平坦化膜５を形成する。次に、感光型染色性材料と
して感光性を付与したゼラチンを所定の膜厚になるよう
塗布し、フォトリソ法により染色膜を必要とするところ
のみゼラチン膜を残す。次に、このゼラチン膜を必要と
する染液に浸漬し、染色膜６を形成する（第２図−
（ａ））。
次に、染色膜間の防染用として透光性耐染色性高分子樹
脂を塗布し中間膜７を形成する。次に、上記と同様に染
色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残し、必要と
する染液に浸漬し、染色膜８を形成する。さらに、防染
用の中間膜９、さらに染色膜10を形成し、最後に、カラ
ーフィルタ全体を保護するため透光性耐染色性樹脂を塗
布し、保護膜11を形成する（第２図−（ｂ））。
脂を塗布し中間膜７を形成する。次に、上記と同様に染
色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残し、必要と
する染液に浸漬し、染色膜８を形成する。さらに、防染
用の中間膜９、さらに染色膜10を形成し、最後に、カラ
ーフィルタ全体を保護するため透光性耐染色性樹脂を塗
布し、保護膜11を形成する（第２図−（ｂ））。
次に、第３図に示す例について説明する。
Ｐ型シリコン基板12に公知の所定の方法により、選択拡
散，エッチング処理，開口などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイオード13を
形成する。また、PN接合フォトダイオード間には自前に
熱酸化膜14を設けておく。次にポリシリコンゲート，ポ
リシリコン配線，アルミ配線（いずれも繁雑になるので
図示せず）などを設け、走査回路，出力回路を形成し、
その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化膜15
を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減するため
透光性耐染色性高分子樹脂を表面が平滑になるに十分な
膜厚を塗布し、素子平坦化膜16を形成する。次に、感光
型染色性材料として感光性を付与したゼラチンを所定の
膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により染色膜を必
要とするところのみゼラチン膜を残す。次に、このゼラ
チン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜17を形成する
（第３図−（ａ））。
散，エッチング処理，開口などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイオード13を
形成する。また、PN接合フォトダイオード間には自前に
熱酸化膜14を設けておく。次にポリシリコンゲート，ポ
リシリコン配線，アルミ配線（いずれも繁雑になるので
図示せず）などを設け、走査回路，出力回路を形成し、
その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化膜15
を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減するため
透光性耐染色性高分子樹脂を表面が平滑になるに十分な
膜厚を塗布し、素子平坦化膜16を形成する。次に、感光
型染色性材料として感光性を付与したゼラチンを所定の
膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により染色膜を必
要とするところのみゼラチン膜を残す。次に、このゼラ
チン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜17を形成する
（第３図−（ａ））。
次に、染色膜間の防染用として透光性耐染色性高分子樹
脂を塗布し、中間膜18を形成する。次に、上記と同様に
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残し、必要
とする染液に浸漬し、染色膜19を形成する。さらに、防
染用中間膜20、さらに染色膜21を形成し、最後に、カラ
ーフィルタ全体を保護するため透光性耐染色性樹脂を塗
布し保護膜22を形成する（第３図−（ｂ））。
脂を塗布し、中間膜18を形成する。次に、上記と同様に
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残し、必要
とする染液に浸漬し、染色膜19を形成する。さらに、防
染用中間膜20、さらに染色膜21を形成し、最後に、カラ
ーフィルタ全体を保護するため透光性耐染色性樹脂を塗
布し保護膜22を形成する（第３図−（ｂ））。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第２図に示す従来例の構成では、素子平
坦化膜形成で光電変換部分の凹凸相当分の膜厚だけ透光
性耐染色性高分子樹脂を塗布すれば、素子表面の凹部を
埋めると同時に、凸部にも凹凸相当分の膜厚の膜形成が
なされ、実質上、凹凸の軽減にはなっていなかった。そ
れに対し、凹凸を軽減するため塗布膜厚を厚くしたの
が、第３図に示す従来例の構成である。通常の固体撮像
素子表面に生じる凹凸は２μｍ程度あり、この凹凸を平
滑するのに必要な素子平坦化膜16の透光性耐染色性高分
子樹脂の膜厚は６〜７μｍである。そのためPN接合フォ
トダイオード13と染色膜17,19,21の間隔が大きくなり、
第３図中矢印に示すような斜光の入射が生じ、カラーフ
ィルタの色分離機能に重大な欠陥をもたらす。このた
め、素子平坦化膜は膜厚が薄くかつ平滑である製造方法
が求められていた。
坦化膜形成で光電変換部分の凹凸相当分の膜厚だけ透光
性耐染色性高分子樹脂を塗布すれば、素子表面の凹部を
埋めると同時に、凸部にも凹凸相当分の膜厚の膜形成が
なされ、実質上、凹凸の軽減にはなっていなかった。そ
れに対し、凹凸を軽減するため塗布膜厚を厚くしたの
が、第３図に示す従来例の構成である。通常の固体撮像
素子表面に生じる凹凸は２μｍ程度あり、この凹凸を平
滑するのに必要な素子平坦化膜16の透光性耐染色性高分
子樹脂の膜厚は６〜７μｍである。そのためPN接合フォ
トダイオード13と染色膜17,19,21の間隔が大きくなり、
第３図中矢印に示すような斜光の入射が生じ、カラーフ
ィルタの色分離機能に重大な欠陥をもたらす。このた
め、素子平坦化膜は膜厚が薄くかつ平滑である製造方法
が求められていた。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので
素子平坦化膜の膜厚を薄く、しかも平滑であるカラー固
体撮像素子の製造方法を提供するものである。
素子平坦化膜の膜厚を薄く、しかも平滑であるカラー固
体撮像素子の製造方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明のカラー固体撮像素子の製造方法は、半導体基板
上に素子を形成したのち光電変換部分の表面上に光電変
換部分の凹凸相当分以下の膜厚の感光型透光性耐染色性
高分子樹脂を塗布し、光電変換部分の凸部上の感光型透
光性耐染色性高分子樹脂をフォトリソ法に取り除く。こ
れらの工程を光電変換部分の凹凸が平滑になるまで繰返
し行ない、その後、光電変換部分の表面上に全面に所定
の膜厚の透光性耐染色性高分子樹脂膜を設けることによ
り構成されている。
上に素子を形成したのち光電変換部分の表面上に光電変
換部分の凹凸相当分以下の膜厚の感光型透光性耐染色性
高分子樹脂を塗布し、光電変換部分の凸部上の感光型透
光性耐染色性高分子樹脂をフォトリソ法に取り除く。こ
れらの工程を光電変換部分の凹凸が平滑になるまで繰返
し行ない、その後、光電変換部分の表面上に全面に所定
の膜厚の透光性耐染色性高分子樹脂膜を設けることによ
り構成されている。
作用 この構成において、光電変換部分の凹部のみ感光型透光
性耐染色性高分子樹脂で埋めることができ、従来のよう
に凸部に凹部と同等の膜厚の感光型透光性耐染色性高分
子樹脂が形成されたり、平滑にするため膜厚を非常に厚
くする必要がなく、薄い膜厚で十分な平坦化が可能とな
る。また、堆積酸化膜上に直接に染色膜が形成されるの
を防ぐため平滑後、光電変換部分表面上に全面に透光性
耐染色性高分子樹脂膜を形成する。
性耐染色性高分子樹脂で埋めることができ、従来のよう
に凸部に凹部と同等の膜厚の感光型透光性耐染色性高分
子樹脂が形成されたり、平滑にするため膜厚を非常に厚
くする必要がなく、薄い膜厚で十分な平坦化が可能とな
る。また、堆積酸化膜上に直接に染色膜が形成されるの
を防ぐため平滑後、光電変換部分表面上に全面に透光性
耐染色性高分子樹脂膜を形成する。
実施例 以下に、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、本発明の一実施例のカラー固体撮像素子の製
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
まず、Ｐ型シリコン基体100に公知の所定の方法によ
り、選択拡散，エッチング処理，開口などを行ない、固
体撮像素子に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイ
オード101を形成する。また、PN接合フォトダイオード
間には自前に熱酸化膜102を形成しておく。
り、選択拡散，エッチング処理，開口などを行ない、固
体撮像素子に必要なＮ型領域を設け、PN接合フォトダイ
オード101を形成する。また、PN接合フォトダイオード
間には自前に熱酸化膜102を形成しておく。
次に、ポリシリコンゲート，ポリシリコン配線，アルミ
配線（いずれも繁雑になるので図示せず）などを設け、
走査回路，出力回路を形成し、その後、固体撮像素子表
面を保護するため堆積酸化膜103を形成する。次に、光
電変換部分の凹凸を軽減するため感光型透光性耐染色性
高分子樹脂を、堆積酸化膜103の凹部の深さの約半分の
厚さに塗布し、塗布膜1041を形成する。このとき、段差
部で非常に薄くなる。
配線（いずれも繁雑になるので図示せず）などを設け、
走査回路，出力回路を形成し、その後、固体撮像素子表
面を保護するため堆積酸化膜103を形成する。次に、光
電変換部分の凹凸を軽減するため感光型透光性耐染色性
高分子樹脂を、堆積酸化膜103の凹部の深さの約半分の
厚さに塗布し、塗布膜1041を形成する。このとき、段差
部で非常に薄くなる。
感光型透光性耐染色性高分子樹脂の塗布膜はネガタイプ
であるので、固体撮像素子表面の凸部がフォトマスクの
黒部105に対応するようなフォトマスク106を通して光
（第１図中矢印）を照射し、凸部の塗布膜1041を光硬化
させる（第１図−（ａ））。
であるので、固体撮像素子表面の凸部がフォトマスクの
黒部105に対応するようなフォトマスク106を通して光
（第１図中矢印）を照射し、凸部の塗布膜1041を光硬化
させる（第１図−（ａ））。
次に、フォトマスクの黒部105に対応する塗布膜1041を
現像により除去する。このとき段差部では塗布膜1041は
少ししか残っていない（第１図−（ｂ））。
現像により除去する。このとき段差部では塗布膜1041は
少ししか残っていない（第１図−（ｂ））。
この表面にもう一度、同じ厚さの感光型透光性耐染色性
高分子樹脂の塗布膜1042を形成する（第１図−
（ｃ））。
高分子樹脂の塗布膜1042を形成する（第１図−
（ｃ））。
さらに、フォトリソ工程により塗布膜1042の凸部を除去
して素子平坦化膜107を形成する（第１図−（ｄ））。
して素子平坦化膜107を形成する（第１図−（ｄ））。
次に、透光性耐染色性高分子樹脂をピンホールが生じな
い膜厚までに塗布し、層間絶縁膜108を形成する（第１
図−（ｅ））。
い膜厚までに塗布し、層間絶縁膜108を形成する（第１
図−（ｅ））。
次に、感光型染色性材料として感光性を付与したゼラチ
ンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。次
に、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜
109を形成する。次に、染色膜間の防染用として透光性
耐染色性高分子樹脂を塗布し、中間膜110を形成する。
ンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。次
に、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜
109を形成する。次に、染色膜間の防染用として透光性
耐染色性高分子樹脂を塗布し、中間膜110を形成する。
次に、上記と同様に、染色膜を必要とするところのみゼ
ラチン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜111
を形成する。さらに、防染用中間膜112、さらに、染色
膜113を形成し、最後に、カラーフィルタ全体を保護す
るため透光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜114を形成
する（第１図−（ｆ））。
ラチン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜111
を形成する。さらに、防染用中間膜112、さらに、染色
膜113を形成し、最後に、カラーフィルタ全体を保護す
るため透光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜114を形成
する（第１図−（ｆ））。
なお、本実施例では、感光型透光性耐染色性高分子樹脂
の塗布膜を堆積酸化膜103の凹部の深さの約半分の膜厚
で２回にわけて塗布したが、これは第４図（ａ）示すよ
うに塗布膜104を堆積酸化膜103の凹部の深さと同じ膜厚
で１回で塗布すると、塗布条件および高分子樹脂の性状
により、第４図−（ｂ）に示すような突起が生じた素子
平坦化膜115ができるからである。
の塗布膜を堆積酸化膜103の凹部の深さの約半分の膜厚
で２回にわけて塗布したが、これは第４図（ａ）示すよ
うに塗布膜104を堆積酸化膜103の凹部の深さと同じ膜厚
で１回で塗布すると、塗布条件および高分子樹脂の性状
により、第４図−（ｂ）に示すような突起が生じた素子
平坦化膜115ができるからである。
なお、実施例では、塗布膜を２回にわけて形成する例を
示したが、素子平坦膜107をより平坦化するため、塗布
膜の厚さを薄くして塗布する回数を多くするほど段差部
での平坦化を促進することができる。
示したが、素子平坦膜107をより平坦化するため、塗布
膜の厚さを薄くして塗布する回数を多くするほど段差部
での平坦化を促進することができる。
発明の効果 以上のように、本発明は、従来のカラー固体撮像素子の
製造方法の課題であった素子平坦化膜の形成を薄膜でか
つ平滑にできることにより、カラーフィルタ分光特性を
確実に向上させ、カラー固体撮像素子の品質を高めるこ
とができ、本発明は、カラー固体撮像素子の製造方法に
与える効果は大なるものがある。
製造方法の課題であった素子平坦化膜の形成を薄膜でか
つ平滑にできることにより、カラーフィルタ分光特性を
確実に向上させ、カラー固体撮像素子の品質を高めるこ
とができ、本発明は、カラー固体撮像素子の製造方法に
与える効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例のカラー固体撮像素子の製造
方法を段階的に示す光電変換部分の断面図、第２図およ
び第３図は従来のカラー固体撮像素子の製造方法を段階
的に示す光電変換部分の断面図、第４図は本発明の一実
施例のカラー固体撮像素子の製造方法を補足するための
光電変換部分の断面図である。 100……Ｐ型シリコン基板、101……PN接合フォトダイオ
ード、104……感光型透光性耐染色性高分子樹脂の塗布
膜、105……フォトマスク上黒部、106……フォトマス
ク、107……素子平坦化膜、108……層間絶縁膜、109,11
1,113……染色膜、110,112……中間膜、114……保護
膜、115……突起の生じた素子平坦化膜。
方法を段階的に示す光電変換部分の断面図、第２図およ
び第３図は従来のカラー固体撮像素子の製造方法を段階
的に示す光電変換部分の断面図、第４図は本発明の一実
施例のカラー固体撮像素子の製造方法を補足するための
光電変換部分の断面図である。 100……Ｐ型シリコン基板、101……PN接合フォトダイオ
ード、104……感光型透光性耐染色性高分子樹脂の塗布
膜、105……フォトマスク上黒部、106……フォトマス
ク、107……素子平坦化膜、108……層間絶縁膜、109,11
1,113……染色膜、110,112……中間膜、114……保護
膜、115……突起の生じた素子平坦化膜。
Claims (2)
- 【請求項１】同一半導体基体上に光電変換部分，走査回
路部分および出力回路を集積化した固体撮像素子の前記
光電変換部分の表面上に光電変換部分の凹凸相当分以下
の膜厚の感光型透光性耐染色性高分子樹脂を塗布する工
程と前記光電変換部分の凸部上の前記感光型透光性耐染
色性高分子樹脂膜をフォトリソ方法により取り除く工程
とを前記光電変換部分上の凹凸が平滑となるまで繰返し
行なうことを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方
法。 - 【請求項２】光電変換部分の凹凸平滑化終了後、光電変
換部分の表面上に全面に所定の膜厚の透光性耐染色性高
分子樹脂膜を設ける工程を付加したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のカラー固体撮像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61230396A JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61230396A JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384153A JPS6384153A (ja) | 1988-04-14 |
| JPH07112051B2 true JPH07112051B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16907218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61230396A Expired - Lifetime JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112051B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2786647B2 (ja) * | 1989-01-09 | 1998-08-13 | シャープ株式会社 | カラー固体撮像装置の製造方法 |
| GB9108382D0 (en) * | 1991-04-19 | 1991-06-05 | Philips Electronic Associated | Opto-electronic memory system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261278A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61230396A patent/JPH07112051B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6384153A (ja) | 1988-04-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |