JPH0786545A - 固体撮像装置の反射防止膜の形成方法 - Google Patents

固体撮像装置の反射防止膜の形成方法

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JPH0786545A
JPH0786545A JP5252560A JP25256093A JPH0786545A JP H0786545 A JPH0786545 A JP H0786545A JP 5252560 A JP5252560 A JP 5252560A JP 25256093 A JP25256093 A JP 25256093A JP H0786545 A JPH0786545 A JP H0786545A
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JP
Japan
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antireflection film
solid
substrate
state image
colored layer
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JP5252560A
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English (en)
Inventor
Hirotake Marumichi
博毅 円道
Hirotomo Natori
太知 名取
Shunji Horiuchi
俊二 堀内
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像装置の反射防止膜の形成方法を提供
することによって、固定撮像装置の製造工程の削減と信
頼性の向上を図ることを目的とする。 【構成】 固体撮像素子が形成された基板1の上面に、
複数色の顔料またはカーボンブラックを含有させた黒色
系のカラーレジストを塗布して着色層4を形成する。次
いで、リソグラフィー法によって固体撮像素子の受光部
11とボンディングパッド21との上方の着色層4を除
去し、基板1の上面に残した着色層4で基板1の上面に
反射防止膜5を形成する。この反射防止膜5は、波長が
400nmから700nmの範囲の光に対する平均透過
率が5%から40%にする。これによって、反射防止膜
5の形成工程が簡略化され、反射防止膜5中の色素の耐
熱性と耐光性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置の反射防
止膜の形成方法に関し、特には固体撮像素子が形成され
た基板の上面に反射防止膜を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置は、イメージ部と端子部と
その他の部分とよりなっている。そして、上記イメージ
部には、例えばフォトダイオードからなる受光部が配列
されており、この受光部の上方と端子部に形成されてい
るボンディングパッドの上方とを除く基板の上面には、
黒色系に着色された反射防止膜が形成されている。
【0003】上記構成の固体撮像装置では、基板表面を
覆う金属膜での光の反射を、上記の反射防止膜によって
防止して高画質の画像を得ている。
【0004】上記固体撮像装置においては、以下に示す
ような染色法によって上記の反射防止膜を形成してい
る。先ず、固体撮像素子を形成した基板の上面にレジス
トを塗布してレジスト膜を成膜する。そして、リソグラ
フィー法によって上記のレジスト膜をパターン化し、基
板に形成された受光部の上方を開口する形状の無着色な
レジストパターンを形成する。次いで、上記レジストパ
ターンを黒色系に染色し、基板の上面に黒色系に着色し
たレジストパターンからなる反射防止膜を形成する。上
記の染色には色素として染料を用いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の固体撮
像装置の反射防止膜の形成方法には、以下のような課題
があった。すなわち、上記反射防止膜の形成に適用され
る染色法は、基板上に形成された無着色のレジストパタ
ーンを後染めする方法であるため、工程が複雑である。
さらに、色素として用いている染料は耐熱性及び耐光性
が低い。このため、その後の工程での加熱や光照射によ
って、染料が変質して上記反射防止膜が変質する懸念が
ある。
【0006】そこで、本発明は上記の課題を解決する固
体撮像装置の反射防止膜の形成方法を提供することによ
って、固体撮像装置の製造工程の削減と信頼性の向上を
図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の固体撮像装置の反射防止膜の形成方法は、
以下の手順によって行う。先ず、固体撮像素子が形成さ
れた基板の上面に色素を含有させた黒色系のカラーレジ
ストを塗布して着色層を形成する。次いで、リソグラフ
ィー法によって少なくとも上記固体撮像素子の受光部の
上方の上記着色層を除去し、上記基板の上面に残した上
記着色層で当該基板の上面に反射防止膜を形成する。
【0008】上記発明における上記色素は、複数色の顔
料を配合したものであるかまたは、カーボンブラックを
主成分とした顔料である。そして、上記反射防止膜は、
波長が400nmから700nmの範囲の光に対する平
均透過率が5%から40%である。
【0009】
【作用】上記の固体撮像装置の反射防止膜の形成方法で
は、予め黒色系に着色された着色層をリソグラフィー法
によってパターン化するいわゆるカラーレジスト法によ
って反射防止膜が形成される。したがって、基板の上面
に形成されたレジストパターンを後染めする必要がなく
上記反射防止膜の形成工程が簡略化される。
【0010】そして、上記色素に複数色の顔料を配合し
たものを用いた場合には、上記反射防止膜における色素
の耐熱性及び耐光性が向上するため、色素の変質による
上記反射防止膜の変質が防止される。
【0011】さらに、上記色素にカーボンブラックを主
成分とした顔料を用いた場合には、上記と同様に色素の
変質による上記反射防止膜の変質が防止されると共に、
上記反射防止膜における近紫外〜近赤外の光に対する透
過率のばらつきが抑制され、上記の波長領域のどの波長
の光に対しても安定した反射防止効果を示す。
【0012】次いで、上記固体撮像装置の反射防止膜の
形成方法では、上記反射防止膜の特性に関して、波長が
400nmから700nmの範囲の光に対する平均透過
率を5%以上に規定しているので、反射防止膜のパター
ン露光を行う際、上記反射防止膜上から上記基板に所定
波長のアライメント光を照射した場合、上記基板で反射
したアライメント光は上記反射防止膜上から検出され
る。さらに、上記で示した波長の平均透過率を40%以
下に規定することで、例えば、光の反射によるフレアが
防止されるのに十分な量の光が上記反射防止膜によって
吸収される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例の固体撮像装置
の反射防止膜の形成方法を説明する。先ず、図1(1)
に示すように、上記反射防止膜を形成する基板1には、
例えば、イメージ部10と端子部20とその他の部分3
0とよりなる固体撮像素子が形成されている。上記イメ
ージ部10には、例えば、フォトダイオードからなる受
光部11,11…が配列されており、上記端子部20に
はボンディングパッド21とその他のパッド22,22
…とが配置されている。
【0014】そして、上記のように固体撮像素子が形成
された基板1の上面に、黒色系のカラーレジストを塗布
して図中斜線部で示す着色層4を形成する。このカラー
レジストは、例えば、赤色と青色との顔料を配合した色
素をレジストに分散させることによって、レジストを黒
色系に着色したものである。
【0015】上記レジストと顔料との混合比は、次の工
程で形成される反射防止膜が以下のような特性を示すよ
うな割合にする。すなわち、上記反射防止膜の特性が、
波長が400nmから700nmの範囲の光に対する平
均透過率が5%から40%になるように、レジストと顔
料との混合比を決定する。
【0016】上記のようにして、基板の上面に黒色系の
着色層を形成した後、図1(2)に示すように、リソグ
ラフィー法によってこの着色層4をパターニングし、基
板1の上面に図中斜線部で示す反射防止膜5を形成す
る。このパターニングでは、基板1のイメージ部10に
形成された受光部11,11…と端子部20に形成され
たボンディングパッド21,21とを露出する状態に着
色層4に開口部を設ける。尚、上記リソグラフィー法で
は、例えば、露光光にはi線ステッパを用い、現像液に
はレジスト用アルカリ性現像液を希釈して用いる。
【0017】上記の固体撮像装置の反射防止膜の形成方
法では、予め黒色系に着色された着色層をリソグラフィ
ー法によってパターン化する、いわゆるカラーレジスト
法によって反射防止膜を形成している。このため、基板
の上面に形成したレジストパターンを後染めする必要が
無く、反射防止膜の形成工程が簡略化さる。そして、上
記反射防止膜の色素として赤色と青色との顔料を配合し
たものを用いているため、上記反射防止膜における色素
の耐熱性及び耐光性が向上し、色素の変質による反射防
止膜の変質が防止される。
【0018】次いで、上記固体撮像装置の反射防止膜の
形成方法では、上記反射防止膜の特性に関して、波長が
400nmから700nmの範囲の光に対する平均透過
率を5%以上に規定している。このため、上記反射防止
膜の上方から固体撮像装置にアライメント光を照射した
場合、アライメント光の一部が反射防止膜を透過して上
記基板表面で反射し、さらに上記基板表面で反射したア
ライメント光のうちの一部が再び反射防止膜を透過して
反射防止膜の上方から検出される。加えて、上記の波長
の光の平均透過率を40%以下に規定することで、例え
ば、基板表面での光の反射によるフレアが防止されるの
に十分な量の光が上記反射防止膜によって吸収される。
【0019】次に、本発明の第2の実施例の固体撮像装
置の反射防止膜の形成方法を、上記第1の実施例と同様
に図1に基づいて説明する。先ず、図1(1)に示すよ
うに、上記第1の実施例と同様の固体撮像素子が形成さ
れた基板1の上面に、黒色系のカラーレジストを塗布し
て着色層4を形成する。上記カラーレジストは、例え
ば、カーボンブラックをレジスト中に分散させることに
よってレジストを黒色系に着色したものである。
【0020】上記レジストとカーボンブラックとの混合
比は、上記第1の実施例と同様であり、次の工程で形成
される反射防止膜が、400nmから700nmの波長
範囲の光に対する平均透過率が5%から40%になるよ
うな割合にする。
【0021】例えば、色素として上記カーボンブラック
を含有する黒色系のカラーレジストとして、市販品であ
るフジハントエレクトロニクステクノロジー社製のCK
−2000を用いる場合には、10部のCK−2000
を同じくフジハントエレクトロニクステクノロジー社製
のCT(アクリル系ネガレジスト)20部にて希釈して
用いる。これによって、次の工程で形成される反射防止
膜が上記の特性を示すように形成される。
【0022】上記のようにして基板の上面に着色層を形
成した後に、図1(2)で示すように、上記第1の実施
例と同様に、リソグラフィー法によって上記着色層4を
パターニングし、基板1の上面に反射防止膜5を形成す
る。
【0023】上記の固体撮像装置の反射防止膜の形成方
法では、上記第1の実施例と同様にカラーレジスト法に
て反射防止膜を形成している。このため、第1の実施例
と同様に反射防止膜の形成工程が簡略化される。
【0024】さらに、色素にはカーボンブラックを用い
ているため、上記実施例と同様に色素の耐熱性及び耐光
性が向上して反射防止膜の変質が防止されると共に、上
記反射防止膜における近紫外〜近赤外の光に対する透過
率のばらつきが抑制され、上記の領域のどの波長の光で
も安定した反射防止効果が得られる。
【0025】次いで、上記固体撮像装置の反射防止膜の
形成方法では、上記反射防止膜の特性に関して、上記第
1の実施例と同様の規定を設定している。このため、上
記第1の実施例と同様に、アライメント光が上記反射防
止膜上から検出されると共に、十分な量の光が上記反射
防止膜によって吸収される。
【0026】ここで、上記で示した市販の黒色系のカラ
ーレジストを用いて形成された反射防止膜の諸特性を示
す。先ず、この反射防止膜は、波長が400nmから7
00nmの範囲の光に対する平均透過率が16%であっ
た。そして、この固体撮像装置の製造工程において、上
記反射防止膜の上方から、波長612±20nmのハロ
ゲンランプによる光をアライメント光として照射したと
ころ、基板表面で反射したアライメント光を上記反射防
止膜の上方から検出することができた。さらに、上記固
体撮像装置においては、基板表面を覆う金属面での光の
反射が防止され、十分な反射防止特性を得ることができ
た。
【0027】そして、上記反射防止膜は、125℃の熱
を1000時間加えた後、または、100万lux・h
の可視光を照射した後にも色素の劣化による退色は認め
られなかった。
【0028】上記第2の実施例では、反射防止膜を着色
する色素としてカーボンブラックを用いる場合を示し
た。しかし、本発明は上記に限らず、カーボンブラック
を主成分として他の顔料を配合したものを色素として用
いても良い。
【0029】尚、上記第1及び第2の実施例において
は、ボンディングパッド部を受光部との上方を開口する
ように反射防止膜を形成した。しかし、本発明はこれに
限らず、ボンディングパッドの上方とともにセンサー部
の全域の上方を開口するように反射防止膜を形成しても
良い。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればカ
ラーレジスト法によって反射防止膜を形成することで、
当該反射防止膜の形成工程を簡略化することができるた
め、基板の上面に反射防止膜を有する固体撮像装置の製
造工程の削減を図ることができる。そして、上記反射防
止膜の色素として複数の顔料を配合したもの、またはカ
ーボンブラックを主成分とした顔料を用いることによっ
て、色素の変質による反射防止膜の変質を防止すること
ができるため、固体撮像装置の信頼性の向上を図ること
ができる。さらに、上記色素にカーボンブラックを主成
分とした顔料を用いることによって、上記反射防止膜
は、近紫外から近赤外の光に対してはどの波長であって
も安定した吸収特性を得ることができるため、基板表面
で特定の波長の光が反射して生じる不具合が防止でき
る。したがって、固体撮像装置の画質の向上を図ること
ができる。次いで、本発明によれば、反射防止膜の特性
に関して、波長が400nmから700nmの範囲の光
に対する平均透過率を5%から40%に規定することに
よって、上記反射防止膜上からのアライメントを可能に
し、かつ基板表面での光の反射による不具合が防止でき
る。したがって、固体撮像装置の画質の向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を説明する平面図である。
【符号の説明】
1 基板 4 着色層 5 反射防止膜 11 受光部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子が形成された基板の上面に
    色素を含有させた黒色系のカラーレジストを塗布して着
    色層を形成する工程と、 リソグラフィー法によって少なくとも前記固体撮像素子
    の受光部の上方の前記着色層を除去し、前記基板の上面
    に残した前記着色層で当該基板の上面に反射防止膜を形
    成する工程とを行うことを特徴とする固体撮像装置の反
    射防止膜の形成方法。
  2. 【請求項2】 前記色素は、複数色の顔料を配合したも
    のであることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置
    の反射防止膜の形成方法。
  3. 【請求項3】 前記色素は、カーボンブラックを主成分
    とする顔料であることを特徴とする請求項1記載の固体
    撮像装置の反射防止膜の形成方法。
  4. 【請求項4】 前記反射防止膜は、波長が400nmか
    ら700nmの範囲の光に対する平均透過率が5%から
    40%であることを特徴とする請求項1,2または3記
    載の固体撮像装置の反射防止膜の形成方法。
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