JPH09172153A - 染色され、媒染された層からなるｃｃｄ用の平坦なカラーフィルタ配列 - Google Patents

染色され、媒染された層からなるｃｃｄ用の平坦なカラーフィルタ配列

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JPH09172153A
JPH09172153A JP8292957A JP29295796A JPH09172153A JP H09172153 A JPH09172153 A JP H09172153A JP 8292957 A JP8292957 A JP 8292957A JP 29295796 A JP29295796 A JP 29295796A JP H09172153 A JPH09172153 A JP H09172153A
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Gilbert Allan Hawkins
アラン ホーキンズ ギルバート
David Lawrence Losee
ローレンス ルーズ デーヴィッド
Robert Leroy Nielsen
ルロイ ニールセン ロバート
Michael John Hanrahan
ジョン ハンラハン マイケル
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    • H01L27/14621—Colour filter arrangements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一体化されたカラーフィルタ配列を含む画像
センサ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 それは光学的に平坦な表面に重なる支持
体層を有する半導体基板と；基板に形成された離間した
複数の画素と；その上面が共平面であり、隣接するカラ
ーフィルタ要素間のカラーフィルタ材料の重複がない平
坦な表面に重なる連続的なカラーフィルタ要素の配列と
からなる一体化したカラーフィルタ配列を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数のカラーフィル
タ要素を含む固体カラー画像センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】固体画像化器は光電性の領域を含む多数
の側方にオフセットした画素を含むように見える。可視
スペクトルの選択された部分を透過し、固体画像化器の
画素と重ね合わされるように配置されるカラーフィルタ
要素の配列は当業者に良く知られており、種々の形を取
りうる。各カラーフィルタ要素はカラー感応化する手段
を有する画像化器を提供するために画像化器の対応する
画素に入射する光のカラースペクトルの一部を透過す
る。リニアセンサを含む全ての可視的な画像センサは光
電性領域が全画素領域を含むか否かにかかわらずカラー
フィルタを用いうる。典型的にはカラーフィルター要素
は赤、緑、青のような原色の組又はシアン、黄色、マゼ
ンタのような補色の組又は白を透過する。通常はフォト
リソグラフィー的に画成されたポリマーの熱変形により
形成される画像センサに一体化されているレンズ配列は
光線をカラーフィルタ要素を通して光電性領域に向ける
ようしばしばカラーフィルタ配列上に設けられる。
【０００３】図１は半導体基板１２、ゲート電極１６、
光遮蔽１８内で形成されているカラーフィルタ配列、レ
ンズ２２、フォトダイオード１４を部分的に含むカラー
フィルタ要素２４ａ、２４ｂと重なる典型的なインター
ライン画像センサの単一画素１０を示す。ゲート電極と
光遮蔽は典型的には電気的に相互に隔離され、示されて
いない隔離酸化物により基板から隔離される。カラーフ
ィルタ配列は典型的にはそれぞれが異なるスペクトル領
域を透過する３以上の要素のパターンを設けられる複数
のカラーフィルタ要素２４ａ，２４ｂ，２４ｃを含む。
フォトダイオード１４、半導体基板１２、ゲート電極１
６、光遮蔽１８は画像化器の半導体部分４０を形成す
る。
【０００４】図１に示される画素を有する従来技術の画
像センサはカラーフィルタ要素２４ａをフォトダイオー
ド１４からオフセットするために部分的に平坦な層２０
ａを有する。従来は部分的に平坦な層は典型的には有機
材料を塗布されるＮｏｍｕｒａの米国特許第５３２１２
４９号に記載されるカラーフィルタ配列のようなカラー
フィルタ配列の堆積のためのより簡単な処理条件を提供
するために平坦化のある度合いを達成するようスピンコ
ートされた有機スペーサ層を含む。部分的に平坦な層２
０ａはカラーフィルタ要素の厚さのよりよいプロセス制
御を可能にする。光学的に動作する固体画像センサのそ
の様な平坦な層の使用と限界は重合可能なモノマーにつ
いてのＭｃＣｏｌｇｉｎの米国特許第４５５３１５３号
に記載されている。図１の上の偏光層２０ｂはレンズ２
２をフォトダイオード１４から離間し、従来のカラーフ
ィルタ要素の不規則な幾何形状を部分的に補正するよう
用いられる。
【０００５】図１に示されるように従来技術のフィルタ
配列はそれらがその上に形成される基板（図１、図２，
３の領域６０）の平坦さの欠如とカラーフィルタ要素
（図１、図２，３の領域６２）の相互間の相対的な平坦
さの欠如の両方により、平坦さの欠如に対してある程度
影響を受ける。基板の平坦さの欠如は基盤上にコートさ
れているカラーフィルタ要素材料の厚さの変動を形成
し、これはまた各要素内で光学的透過特性での局部的な
差を引き起こす。カラーフィルタ要素（図１、図２，３
の領域６２）の間の平坦さの欠如はまた画素間の不均一
を生じ、加えて順に画成されたカラーフィルタ要素が予
め画成されたカラーフィルタ要素に重なる領域で望まし
くない光パイピング及びカラー混合を引き起こす。Ｈａ
ｒｔｍａｎの米国特許第４３１５９７８号はカラーフィ
ルタ要素が色素を透過しないポリマーにより分離される
染色可能なアイランドを形成することにより形成される
カラーフィルタ配列を作る方法が記載されている。しか
しながら隣接するカラーフィルタ要素はある程度重な
り、、カラーフィルタ要素のスペクトル透過特性及び典
型的にはマスク配列精度に関するプロセスを変え、それ
によりプロセスの許容範囲を減少する。スペクトル特性
は特に画素の大きさが小さいときは同様に制御すること
は困難である。何故ならば誤配列の領域は適切なカラー
分解能を維持するために画素の大きさと共に減少させな
ければならない。加えて重複領域は続くコーティングを
平滑にコートすることを困難にする。
【０００６】種々の方策がカラーフィルタ配列とその上
にそれらが形成される基板の平坦さを改善するためにな
されてきたが、完全に満足できるものはなかった。Ｎｏ
ｍｕｒａの米国特許第５３２１２４９号はある程度自己
平坦化するスピンオンカラーフィルタ材料を用いてい
る。第二又は第三のカラーフィルタ要素に対する材料が
コートされるときに、この技術は前に堆積されたカラー
フィルタ要素（図３の領域６２）上に残されたスピンオ
ン材料の厚さを顕著に減少する。何故ならば前に堆積さ
れた要素はスピンオン平坦化の技術で良く知られている
ように幾何的に高いからである。しかしながら全ての材
料が除去されるわけではない。Ｈｏｒａｋの米国特許第
４２０４８６６号は単一の媒染層がフォトレジスト内の
開口を通して染色されるカラーフィルタ要素を形成する
方法を記載し、このプロセスは平行するカラーフィルタ
要素を提供するために異なるカラーの色素を用いて反復
される。しかしながらカラーフィルタ要素は自己整列せ
ず、それによりプロセスはマスク同士の誤整列許容度に
敏感である。また媒染剤は染色時に膨張する。当業者に
良く知られているように単一の媒染層の表面は平坦でな
くなるために；色素の側方拡散は非常に小さな画素に対
して非常に大きいために媒染層の厚さは少なくとも典型
的に数ミクロンである。
【０００７】Ｂｒａｕｌｔの米国特許第４０８１２７７
号は熱色素をフォトレジストマスクを用いて受容層に繰
り返し転写することを記載しているが、この方法はまた
色素の側方位置決めが不足し、小さい画素での使用はな
されない。Ｄｒｅｘｈａｇｅの米国特許第４２４７７９
９号は光漂白可能な単一の染色されたポリマー層を記載
し、それにより異なる色の主要な領域は異なる波長で光
学的に露光されることにより形成可能であるが、カラー
フィルタ要素の端は数十ミクロンの尺度で光散乱とビー
ムの合焦によりこのプロセスでははっきりと画成されな
い。この方法は特殊な露光装置の必要と光漂白可能でか
つそのスペクトル特性が画像化器に対して最適である色
素を見つけることが困難であるために受け入れられてい
ない。ＰａｃｅとＢｌｏｏｄの米国特許第４７６４６７
０号は色相と濃度の正確な制御を提供し、各層で必要と
される色の数を減少する２層の減法混色システムを記載
している。その概略図はカラーフィルタ要素の完全な重
ね合わせを示すが、完全な重ね合わせを達成する方法は
提供されておらず、第一と第二の染色された層の側方の
長さとそれらの重複を画成するためになおフォトリソグ
ラフィの整列の必要があり、媒染剤の吸水もまた防止さ
れない。この技術は大きな画素の大きさに対しては利点
である一方で平坦さの欠如は例えば１０ミクロン以下の
画素の大きさの小さな画像センサに対しては欠点であ
る。Ｓｎｏｗ等による米国特許第４８７６１６７号は光
学的に露光された媒染剤の特定の領域で色素の堆積を可
能にする種々の光架橋可能な媒染剤を記載しているが、
これらの材料はまた適切な空間解像度、残余の色素不安
定、媒染剤の膨張を被る。Ｂｌａｚｅｙの米国特許第４
３０７１６５号及びＷｈｉｔｍｏｒｅの米国特許第４３
８７１４６号はセル内の色素の制限を記載するが、フォ
トリソグラフィ的に又はエンボス的に形成された厚いセ
ル壁を有する有機セル構造を用いる製造方法は米国特許
第４３８７１４６号及び米国特許第４３０７１６５号に
記載されるセルの場合のように染色された領域間のギャ
ップ及び薄い壁はそれらの間の材料により支持されてい
ないときに歪む傾向にあるという事実により小さな画素
の画像化器に対しての利点は証明されていない。これは
当業者に良く知られているその表面張力が支持されない
薄い壁を歪ませる流体浴（ｆｌｕｉｄ ｂａｔｈ）の使
用により半導体プロセス環境に対して特に当てはまる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は配列の
全てのカラーフィルタ要素が完全な共平面の上面と隣接
する要素間で最小のギャップ又はギャップを有さない底
面を有することを許容することにより上記問題を減少又
は除去した固体画像化器用のカラーフィルタ配列を提供
することにある。
【０００９】本発明の他の目的は任意の平坦な表面上に
その様な配列を作る方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】これらの目的は （ａ）光学的に平坦な表面に重なる支持層を有する半導
体基板と； （ｂ）基板に形成された離間した複数の画素と； （ｃ）その上面が共平面であり、隣接するカラーフィル
タ要素間のカラーフィルタ材料の重複がない平坦な表面
に重なる連続的なカラーフィルタ要素の配列とからなる
一体化したカラーフィルタ配列を含む画像センサにより
達成される。
【００１１】これらの目的はまた （ａ）光学的に平坦な表面に重なる支持層を有する半導
体基板と； （ｂ）基板に形成された離間した複数の画素と； （ｃ）その上面が共平面であり、隣接するカラーフィル
タ要素間のカラーフィルタ材料の重複がなく、その隣接
するカラーフィルタ要素は色素拡散障壁である無機保護
フィルムにより分離されている平坦な表面に重なる連続
的なカラーフィルタ要素の配列とからなる一体化したカ
ラーフィルタ配列を含む画像センサにより達成される。
【００１２】これらの目的は （ａ）離間した画素を有する半導体基板を設け； （ｂ）画素上に少なくとも一つの透明な支持層を堆積
し、化学的機械的研磨により支持層を光学的に平坦に
し； （ｃ）支持層の平坦な表面上に第一のカラーフィルタ層
を設け； （ｄ）第一の保護フィルムを均一に堆積し； （ｅ）第一のカラーフィルタ要素と連続に第一のカラー
フィルタ要素を設けるために保護フィルムと第一のカラ
ーフィルタ層をパターン化し； （ｆ）第二のカラーフィルタ層を均一に堆積し； （ｇ）第二のカラーフィルタ要素を設けるために第二の
カラーフィルタ層が第一のカラーフィルタ要素にわたっ
て全体的に除去される程度に第二のカラーフィルタ層を
平坦化する各段階からなる重複しない共平面のカラーフ
ィルタ要素を有するカラーフィルタ配列を有する固体画
像センサを製造する方法により達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】図４を参照するに、好ましくはガ
ラス上でのスピンで形成された支持層１００は画像化器
の半導体部分４０にわたり設けられ、この画像化器は図
１に示される。同じ部分に対応する同じ符号はこれらの
及び残りの図で用いられる。支持層１００の厚さは好ま
しくは半導体部分４０の幾何的な高さより大きく、典型
的には０．５から１．０ミクロンの間である。図５に示
されるように支持層１００は支持層１００の表面１０１
に入射する光線が理想的な平面の誘電体境界で期待され
るようにのみ屈折されるように化学的機械的研磨により
光学的に平坦化される。図６では平坦な表面１１１を有
し、好ましくは染色されたポリイミド又は顔料又は顔料
混合物である第一のカラーフィルター層１１０が支持体
層１００の平坦な表面１０１上に均一に設けられる。第
一のカラーフィルタ層１１０はスピンコートされ、好ま
しくはそれは染色されたポリイミドであり、又は蒸着の
ような他の手段により堆積され、その場合にはそれは蒸
着可能な顔料である。また図６では好ましくは１００オ
ングストロームから１０００オングストロームの厚さの
チッ化物のフィルムのような化学的機械的研磨に対する
エッチストップである第一の保護フィルム１１４は平坦
な表面１０１上に均一に堆積される。それから反応性イ
オンエッチングの２つの順次の段階（第一に第一の保護
層１１４をエッチングし、第二に第一のカラーフィルタ
層１１０をエッチングする）に続く従来技術のフォトレ
ジストパターン化は図７に示されるように平坦な表面１
１１ａを有する第一のカラーフィルター要素１１０ａを
画成するために用いられる。次に第一のカラーフィルタ
ー１１０と異なる可視スペクトルの部分を透過する好ま
しくはまた染色されたポリイミドである第二のカラーフ
ィルター層１２０は図８に示されるように第一のカラー
フィルター層１１０の厚さを越える厚さで堆積されるの
が示される。第一のカラーフィルター層１１０の場合に
は第二のカラーフィルター層１２０はそれが染色された
ポリイミドのような好ましい場合にはスピンコートされ
又はカラーフィルター層が蒸着可能な顔料である場合に
は蒸着のような他の手段により堆積される。次にこの層
は好ましくは第一のカラーフィルタ要素１１０ａにわた
る全てから酸化アルミニウムのスラリーを用いて化学的
機械的研磨により除去され、それにより隣接する第二の
カラーフィルタ要素１２０ａを形成する（図９）。
【００１４】第二のカラーフィルタ要素１２０ａの平坦
な表面１２１ａは第一のカラーフィルタ要素１１０ａの
表面１１１ａと実質的に共平面であることが示される。
これは一方で化学的機械的研磨の技術でよく知られてい
るように平坦な表面１２１ａをなお維持しながら第一の
カラーフィルタ要素に若干わたって化学的機械的研磨の
時間を延長することにより達成される。
【００１５】図１０ではフォトレジスト１２２が塗布さ
れ、パターン化され、それによりフォトレジスト内で第
二のカラーフィルタ要素１２０ａの中央付近から第一の
カラーフィルタ要素１１０ａをちょうど越えたところま
でフォトレジスト開口が延在する。それから第一の保護
層１１４と支持層１００とに対して好ましくは酸素含有
反応イオンエッチングである選択的なエッチングを用い
ることにより、第二のカラーフィルタ要素内の開口１２
８（図１１）は保護層１１４により第一のカラーフィル
タ要素１１０ａに対して自己整列されたそれらの端を有
するように設けられる。第二のカラーフィルタ要素１２
０ａはそれにより平坦な表面１２１ｂを有する改善され
た第二のカラーフィルタ要素１２０ｂ（図１１）になる
よう短縮される。
【００１６】第一と改善された第二のカラーフィルタ要
素１１０ａ，１２０ｂと連続で共平面の第三のカラーフ
ィルタ要素を設けるために上記のプロセスを繰り返すこ
とが次に必要である。これはまた好ましくは第一又は第
二のカラーフィルタ要素１１０ａ、１２０ｂのスペクト
ルと異なる可視スペクトル範囲を透過し、共平面の第一
と第二のカラーフィルタ要素の厚さを越える厚さを有す
る染色されたポリイミドである第三のカラーフィルタ要
素１３０を堆積することにより図１２、１３に示すよう
に形成される。第三のカラーフィルタ要素１３０は染色
されたポリイミドである好ましい場合はスピンコートさ
れ、又はカラーフィルタ層が蒸着可能な顔料である場合
には蒸着のような他の手段により堆積される。それから
カラーフィルタ層１３０は好ましくは第一と改善された
第二のカラーフィルタ要素１１０ａ，１２０ｂにわたる
全体から酸化アルミニウムのスラリーを用いる化学的機
械的研磨により除去され、それにより平坦な表面１３１
ａを有する隣接する第三のカラーフィルタ要素１３０ａ
が形成される（図１３）。図１３にまた示されるように
第一の保護層１１４の残りの部分は第一の保護層がチッ
化物である好ましい場合に対してはフルオリンを含む雰
囲気内で乾燥エッチング又は更なる化学的機械的研磨の
使用のいずれかにより除去され、それにより連続的カラ
ーフィルタ要素１１０ａ，１２０ｂ，１３０ａの平坦な
表面１１１ａ，１２１ａ，１３１ａが提供され、それら
全ては垂直に重複する領域なしに鋭く画成された側方境
界を有する。
【００１７】図１４−１７は図１７の平面図に示される
カラーフィルタパターンのように３つの色の２つが隣接
する端を共有しない３つの要素のカラーフィルタ配列を
形成するために用いられる本発明の関連する実施例を示
す。当業者に良く知られているように緑色カラーフィル
タ要素は配列表面の最大の部分からなる平坦な表面１１
１ａ（図１３）を有するカラーフィルタ要素１１０ａに
対して典型的に選択される。図１４は２つのカラーフィ
ルタ要素１１０ａ，１２０ａを有する前記実施例（図
９、１０）により作られた構造を示す。図１４では全カ
ラーフィルタ要素１２０ａはパターン化されたフォトレ
ジスト１２２により露光され、好ましくは異方性反応イ
オンエッチングにより除去される（図１５）。次に上記
の実施例で説明された方法を用いて、第三のカラーフィ
ルタ要素１３０ａが全カラーフィルタ要素１２０ａが除
去された領域内に形成される。このようにして平面図１
７に示されるカラーフィルタ配列は最小の製造段階で形
成される。本応用例の利点は全カラーフィルタ要素の位
置はそれに続くマスク間の配列によらずに第一のカラー
フィルタ要素の端の位置により専ら決定されることであ
る。
【００１８】図１８−２２に示される本発明の他の好ま
しい実施例ではカラーフィルタ配列１５０は２つの平坦
な部分、上部の平坦なカラーフィルタ配列１５６と下部
の平坦なカラーフィルタ配列１５４内で作られる（図２
２）。図１８に示されるようにこの方法は初めに図４か
ら９に関して説明したのと同様であり、ここで支持層１
００はその上に図９の構造と同一な第一と第二のカラー
フィルタ要素１１０ａ、１２０ａを設けられた平坦な表
面１０１を有するよう設けられる。図１８では保護フィ
ルム１１４は好ましくは第一の保護層がチッ化物である
好ましい場合に対してはフルオリンを含む雰囲気内で乾
燥エッチングにより、又は更なる化学的機械的研磨の使
用のいずれかにより除去され、それにより平坦な表面１
１１ａ，１２１ａが提供される。上記の実施例のように
カラーフィルタ層は染色されたポリイミドである好まし
い場合はスピンコートされ、又はカラーフィルタ層が蒸
着可能な顔料である場合には蒸着のような他の手段によ
り堆積される。保護フィルム１１４の除去により下部カ
ラーフィルタ配列１５４の下部平坦配列表面１５５が図
１８に示されるように形成される。
【００１９】上部平坦配列表面１５７と共に上部平坦カ
ラーフィルタ配列１５６を確立するために（図２２）上
記のプロセス（図１８）を繰り返すことが次に望まし
い。図１９にこのプロセスは上記実施例で説明したのと
同じ材料で上部平坦配列表面１５１に重なる好ましくは
蒸着されたチッ化物である第二の保護フィルム１２４を
均一に設け、それから第三のカラーフィルタ層１３０と
第三の保護層１３４を順次設けることにより開始され
る。第三のカラーフィルタ層１３０と第三の保護層１３
４は平坦な表面１３１（図２０）を有する第三のカラー
フィルタ要素１３０ａ（図２０）を設けるために従来の
フォトレジストと順次の反応イオンエッチングを用いて
第一のカラーフィルタ層１１０と第一の保護層１１４と
類似の方法でパターン化される。それから図２１で好ま
しくはまたポリイミドである第四のカラーフィルタ層１
４０は少なくとも第三のカラーフィルタ要素１３０ａの
それと等しい厚さで塗布され、上面１４１ａを有する第
四のカラーフィルタ要素１４０ａを設けるために第三の
カラーフィルタ要素１３０ａから第四のカラーフィルタ
層１４０を除去するのが示される。最終的には好ましく
は乾燥エッチングにより、又はシリカを基本としたスラ
リーを用いる化学的機械的研磨により更なる平坦化によ
り上部平坦配列表面１５７が図２２に示されるように第
三の保護層から自由に形成される。それにより相互に、
及び画像化器半導体部分４０の光電性領域１４（図４）
に重ね合わされ、それぞれ上部と下部の平坦なカラーフ
ィルタ配列１５４、１５６からカラーフィルタ配列１５
０を作る方法が提供される。減法混色再生の当業者に良
く知られているように例えばある層にシアンを、重複層
にマゼンタのような重ね合わせるカラーフィルタ要素の
スペクトル特性の選択によりこの例では青である種々の
所望の原色透過性が得られる。この実施例での４つのカ
ラーフィルタ要素の典型的な一つはカラーフィルタ配列
１５０に対して無色で均一な光学的屈折率及び機械的な
平坦さを供するようにのみ設けるよう選択される。
【００２０】他の実施例は以下に説明され、ここでは単
一の層のカラーフィルタ配列の第一、第二、第三のカラ
ーフィルタ要素が色素拡散障壁により相互に分離して設
けられる。製造の方法は図４−１６に関して説明したの
と同様であり、ここで対応する同じ部分は同じ番号が用
いられる。図２０−２５を参照するに光電性領域１４、
電極１６、光遮蔽１８からなる半導体部分４０は固体画
像化器の半導体部分４０の典型的な要素を表すものとし
て示され、ここで一体化された平坦なカラーフィルタ配
列を設けることが望ましい。本発明によれば、この配列
は最初に支持層１００を設けることにより形成され（図
３）、それは好ましくは半導体部分４０の幾何的な高さ
を充分覆い、典型的には０．５から１．０ミクロンの間
になるよう化学蒸着又はスピンオングラスにより堆積さ
れる。図２５に示されるように支持層１００は支持層１
００の表面１０１に入射する光線が理想的な平面の誘電
体境界で期待されるようにのみ屈折されるように好まし
くは化学的機械的研磨により光学的に平坦に平坦化され
る。図２６では平坦な表面１１１を有し、典型的には染
色されたポリイミドである第一のカラーフィルター層１
１０が支持体層１００の平坦な表面１０１上に均一に設
けられ、それは画像化器に入射した光の可視スペクトル
の選択された部分を透過する。第一のカラーフィルタ層
１１０はスピンコートされ、好ましくはそれは染色され
たポリイミドであり、又は蒸着のような他の手段により
堆積され、その場合にはそれは蒸着可能な顔料である。
図２７では第一のカラーフィルタ層１１０はフォトレジ
スト１１２を用いて従来技術のフォトリソグラフィによ
りパターン化され、画像化器の光電性領域１４で重ね合
わされるよう配置される表面１１１ａを有する第一のカ
ラーフィルタ要素１１０ａを形成するために好ましくは
酸素プラズマ内で反応性イオンエッチングによりエッチ
ングされるのが示される。
【００２１】次に第一のカラーフィルタ要素１１０ａの
上面と実質的に共平面である上面を有する第一のカラー
フィルタ要素の可視スペクトル部分と異なる部分を透過
する少なくとも一つの付加的なカラーフィルタ要素が形
成される。本発明の好ましい実施例ではこれは、好まし
くは酸化物又はチッ化物のような同様にスパッタされた
誘電性フィルムである第一の保護フィルム１１４（図２
８）を設けることによりフォトレジスト１１２の除去の
後に実施され、これは第一のカラーフィルタ要素１１０
ａと露出された平坦な表面１０１の上面と側面を覆い、
これは両方とも色素拡散障壁であり、これはそれに続く
化学的機械的研磨用の適切なエッチストップとして付加
的に供される。次に好ましくはまた染色されたポリイミ
ドであるが、第一のカラーフィルタ要素の可視スペクト
ル部分と異なる部分を透過する第二のカラーフィルタ層
１２０が図２９に示されるように第一のカラーフィルタ
層１１０を越える厚さで堆積されるのが示される。第二
のカラーフィルタ層１２０はスピンコートされ、好まし
くはそれは染色されたポリイミドであり、又は蒸着のよ
うな他の手段により堆積され、その場合にはそれは蒸着
可能な顔料である。次にこの層は好ましくは第一のカラ
ーフィルタ要素１１０ａにわたる全てから酸化アルミニ
ウムのスラリーを用いて化学的機械的研磨により除去さ
れ、それにより隣接する第二のカラーフィルタ要素１２
０ａを形成する（図３０）。第二のカラーフィルタ要素
１２０ａの表面１２１ａは第一のカラーフィルタ要素１
１０ａの表面１１１ａと実質的に共平面であることが示
される。これは一方で化学的機械的研磨の技術でよく知
られているように平坦な表面１２１ａをなお維持しなが
ら第一のカラーフィルタ要素に若干わたって化学的機械
的研磨の時間を延長することにより達成される。
【００２２】次に他の２つのスペクトル透過特性と異な
るスペクトル透過特性を有し、他のカラーフィルタ要素
に隣接して配置されるが、それらとは色素拡散障壁によ
り分離される第三のカラーフィルタ要素を設けることが
望ましい。これは好ましくは例えば従来技術のリソグラ
フィ及び酸素プラズマ中での反応性イオンエッチングに
よりパターン化されたシリル化されたフォトレジストを
用いることにより第二のカラー要素１２０ａの部分をエ
ッチング除去することにより達成され、それにより表面
１２１ｂを有する改善された第二のカラーフィルタ要素
１２０ｂが形成される（図３１）。好ましくはまた付加
的に以下の化学的機械的研磨に対する適切なエッチスト
ップである同時に堆積されたチッ化物又は酸化物である
第二の保護フィルム１２４は第一と改善された第二のカ
ラーフィルタ要素１１０ａと１２０ｂの露出された上面
及び側面、及び露出された支持層１０１上に堆積される
（図３３）。それから第二のカラーフィルタ層１２０を
設けるのに用いられたのと同様な方法で第三のカラーフ
ィルタ層１３０は少なくとも第一のカラーフィルタ要素
１１０ａの高さの深さに設けられ、それぞれ第一と改善
された第二のカラーフィルタ要素１１０ａと１２０ｂに
わたり除去され、平坦な表面１３１ａを有する第三のカ
ラーフィルタ要素１３０ａを形成する。表面１３１ａは
図３４に示されるように、平坦な表面１２１ｂ及び前に
形成された１１１ａと実質的に共平面である。好ましく
はシリカを基本としたスラリーを用いる化学的機械的研
磨による更なる平坦化により平坦な配列表面１５１を有
し、保護フィルム１１４、１２４がない平坦なカラーフ
ィルタ配列１５０が図３５に示されるように形成され
る。色素拡散障壁の供給に加えて本実施例の利点は保護
フィルム１１４、１２４の光学的、機械的厚さの選択可
能な柔軟性である。図３５から明らかなようにこれらの
厚さと独立に選択することによりカラーフィルタ要素１
１０ａ、１２０ｂ、１３０ａに対する３つの独立な厚さ
が得られる。何故ならばカラーフィルタ要素１１０ａは
下に保護フィルムを有せず、カラーフィルタ要素１２０
ｂは１つの下の保護フィルム（１１４）を有し、カラー
フィルタ要素１３０ａは両方の下の保護フィルム（１１
４、１２４）を有するからである。
【００２３】他の関係する実施例では平坦なカラーフィ
ルタ配列は図１８−２２の説明で開示されるように上下
の平坦なカラーフィルタ配列からなるように達成され
る。図３０と同様に図３６を参照するに低いカラーフィ
ルター配列１５４は保護フィルム１１４により分離され
るカラーフィルタ要素１１０ａ、１２０ａからなること
が示される。図１９から図２２を説明したように段階を
順次厳密に繰り返すことにより上のカラーフィルタ配列
１５６は下のカラーフィルタ配列１５４に重ね合わされ
るように設けられる。それにより減法混色型のカラーフ
ィルタ配列１５０を作る方法が図１８−２２の説明に記
載されるように提供されるが、保護フィルム１１４、１
２４、１３４の光学的、機械的厚さの選択による柔軟性
に加えて全てのカラーフィルタ要素間での色素拡散障壁
の供給という利点を有する。図３７から明らかなように
これらの厚さと独立に選択することによりカラーフィル
タ要素１１０ａ、１２０ｂ、１３０ａに対する３つの独
立な厚さが得られる。何故ならばカラーフィルタ要素１
２０ａは１つの下の保護フィルムを有し（１１４）、カ
ラーフィルタ要素１３０ａは１つの下の保護フィルム
（１２４）を有し、カラーフィルタ要素１４０ａは両方
の下の保護フィルム（１３４、１２４）を有するからで
ある。
【００２４】図３８−４７を参照するに好ましい実施例
が記載され、ここではカラーフィルタ要素の順次の置換
が色素拡散障壁により相互に分離され、マスク間の配列
公差と独立に全て自己整列されるカラーフィルタ要素の
任意の数を有するカラーフィルタ要素を有するカラーフ
ィルタ配列の一つの層を形成するために用いられる。図
３８−４７に示されるように図５の支持層１００と同様
に平坦な表面２０１を有する支持層２００上に好ましく
は染色されたポリイミド又はエッチングの可能な他の染
色されたポリマー材料である第一のカラーフィルタ層２
１０が設けられる。第一のカラーフィルタ層２１０は下
に重なる半導体部分（図示せず）の交互の画素と重なる
平坦な表面２１１ａを有する第一のカラーフィルタ要素
２１０ａを形成するために例えば図３９でのシリル化さ
れたフォトレジストの使用により従来技術のリソグラフ
ィーによりパターン化されるのが示される。第一のカラ
ーフィルタ要素２１０ａ上に好ましくはチッ化物又は酸
化物のような透明な誘電体からなる第一の保護フィルム
２１４（図４０）が好ましくはスパッタリングにより同
様に形成される。図４１、４２では第二のカラーフィル
タ層２２０が上記の実施例で説明したのと同様な方法で
平坦な表面２２１ａを有する第二のカラーフィルタ要素
２２０ａを形成するよう塗布され、パターン化されるの
が示される。図４１、４２では第一と第二のカラーフィ
ルタ要素２１０ａ、２２０ａの材料はこの実施例の本質
を示す目的で同一であるように示されている。しかしな
がら一般的には２つのカラーフィルタ要素は異なるスペ
クトル特性を有するよう選択されうる。
【００２５】図４３ではフォトレジスト２２２がカラー
フィルタ要素が第一（２１０ａ）又は第二（２２０ａ）
のカラーフィルタ要素であるかどうかによらずに、３つ
のカラーフィルタ要素ごとに画成された開口２２８を有
するようパターン化されている。図４４ではフォトレジ
スト２２２内で開口２２８によりその様に選択されたカ
ラーフィルタ要素は第一又は第二のカラーフィルタ要素
であるかどうかによらずに、除去される。フォトレジス
ト２２２の重複領域２２３は図４４で示され、開口２２
８内のカラーフィルタ要素を除去するのに用いられたエ
ッチングを用いえ、支持層１００と同様に実質的にフォ
トレジスト２２２に対して選択的である。
【００２６】次に第三のカラーフィルタ層２３０を塗布
し（図４５）、第一と第二のカラーフィルタ要素２１０
ａ、２２０ａにわたりそれから化学的機械的研磨により
それを除去することにより図４５、４６に示されるよう
に開口２２８内に第三のカラーフィルタ要素２３０ａを
設けることが必要である。このプロセスは図４７に繰り
返し示され、ここでカラーフィルタ要素が第一（２１０
ａ）又は第二（２２０ａ）のカラーフィルタ要素である
かどうかによらずに、３つのカラーフィルタ要素ごとに
また除去され、第四のカラーフィルタ要素２４０の化学
的機械的研磨により画成される第四のカラーフィルタ要
素２４０ａにより代替される。これにより図４７に垂直
方向に重複を有さず、色素拡散障壁１１４により分離さ
れる共平面２１１ａ、２２１ａ、２３１ａ、２４１ａを
有する第二、第三、第四のカラーフィルタ要素２１０
ａ、２２０ａ、２３０ａ、２４０ａが設けられる。代替
するために図４２のカラーフィルタ要素のどちらが選択
されるかは全く任意であり、それにより配置及びカラー
フィルタ配列での望ましいカラーフィルタ要素の数の実
質的な柔軟性が得られるものである。この故にこの方法
は全て自己整列され、マスク間の整列公差に独立なカラ
ーフィルタ要素の任意の数を設けることが可能であると
いう利点を有する。この例は第一と第二のカラーフィル
タ層２１０、２２０は３つの異なるカラーフィルタ要素
の最終的な繰り返しパターンを図示するために簡単化す
るよう同一にした場合に対して図３８−４６に示され、
カラーフィルタ層のスペクトル特性に対する他の選択の
全てはカラーフィルタ要素が代替される選択と同様に原
理的に可能であり、その様な一般的な選択はある応用に
対して望ましいものである。代替的に第一の２つのカラ
ーフィルタ層に対して選択された材料はその選択的にエ
ッチングされる能力のような他の特性に対して選択され
る防食（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ）材料でありえ、故に
この実施例の図４３から４５に示されるように順に繰り
返される３回の１つのカラーフィルタ要素を他で置き換
えることを導く一連の段階により置き換えられる。
【００２７】図４８を参照するに更に他の好ましい実施
例が記載され、ここで媒染剤の順次の染色が色素拡散障
壁により相互に分離され、マスク間の配列公差と独立に
全て自己整列されるカラーフィルタ要素の任意の数を有
するカラーフィルタ要素を有するカラーフィルタ配列の
一つの層を形成するために用いられる。この実施例はま
た媒染剤の染色中にカラーフィルタ要素の側方拡散を防
止するという利点を有し、そうでなければ媒染剤染色の
欠点である。図４８に示すように構造は図４２に示した
のと同様に半導体部分（図示せず）上に形成されるがこ
の実施例では第一と第二のカラーフィルタ要素２１０
ａ、２２０ａは図３８−４２に関して記載されたのと同
様な製造シーケンスにより第一と第二の媒染剤層３１
０，３２０（図示せず）により形成された第一と第二の
媒染剤要素３１０ａ，３２０ａにより代替される。第一
と第二の媒染剤層３１０，３２０は好ましくはそのスペ
クトル特性が色素の型により決定されるカラーフィルタ
要素を形成するために順次染色されうるポリマーであ
る。図４８では好ましくはチッ化物である保護フィルム
３１４は図３８−４２に関する説明のと同じ製造シーケ
ンスによりフィルム２１４と同じ方法で形成される。図
４９ではフォトレジスト３２２は媒染要素が第一の媒染
要素か第二の媒染要素かによらずに３つの媒染要素ごと
に開口を設けられるよう画成されている。フォトレジス
トは好ましくは染色がなされるときに色素を吸収しない
ように選択される。続いて図５０に示されるように図４
９の構造は例えば液体染料浴に置かれることにより第一
の色素型により染色され、それにより第一と第二の媒染
要素３１０ａ，３２０ａを染色することによりそれぞれ
形成された第一と第二のフィルタ要素３１０ａ１，３２
０ａ１を形成する。図４９と５０に示されたプロセスは
（３番目の媒染要素毎に内側開口を有するようにフォト
レジストをパターン化し、それにより選択された第一と
第二の媒染要素３１０ａ，３２０ａを染色する）第二の
型の色素で第一と第二の媒染要素３１０ａ，３２０ａを
染色することによりそれぞれ形成されるフィルタ要素３
１０ａ２，３２０ａ２を形成するために図５１、５２で
繰り返し示される。次にプロセスは第三の型の色素で第
一と第二の媒染要素３１０ａ，３２０ａを染色すること
によりそれぞれ形成されるフィルタ要素３１０ａ３，３
２０ａ３を形成するために図５３に示されるように３度
繰り返し示される。
【００２８】図５４−５７を参照するに他の好ましい実
施例が示され、ここで媒染剤の順次の染色は色素拡散障
壁により相互に分離されたカラーフィルタ要素を有する
単層カラーフィルタ配列を可能にするよう上記実施例の
ように用いられるが、ここで図４８に示される構造は化
学的機械的研磨により平坦化され、次にフォトレジスト
４１２を堆積することにより光学的に平坦な前面４９１
を有する好ましくは酸化物である下の支持層４９０上の
好ましくはチッ化物である下の支持層４９４を最初に塗
布することにより図５４に示されるように達成される。
他の実施例のように半導体部分４０は上下の支持層４９
４と４９０の下に位置する。次にフォトレジスト４１２
は狭い細片の形でパターン化され（図５５）、上支持層
４９４の部分は好ましくはＣ2 Ｆ6 ガスを用いて反応性
イオンエッチングによりエッチングされ、下支持層４９
０上に選択的にエッチストップされる。フォトレジスト
の除去後に単一の媒染層４１０は好ましくは上支持層４
９４（図５６）の厚さと等しい厚さに上支持層４９４の
残りの部分にわたり均一に塗布され、次に媒染層４１０
は単一の媒染要素４１０ａを形成するために好ましくは
化学的機械的研磨により上支持層４９４の残りの部分に
わたり除去される（図５７）。次に得られた構造は全て
の媒染要素はこの実施例では同一であることを除いて図
４８に関して説明したカラーフィルタ配列の型の製造を
完成するよう要求されたように図４８の形である。好ま
しくは媒染層４１０は上支持層４９４の残りの部分から
完全に除去されるが、媒染層４１０が上支持層４１０の
残りの部分にわたる領域で１０００オングストローム以
下の非常に厚くはない場合には常に要求されるわけでは
ない。
【００２９】同様にして関係する実施例では構造は図５
８で支持層４００上に単一の媒染層４１０を最初に塗布
しパターン化する段階により色素拡散障壁により相互に
分離された媒染剤の連続的な染色し、それから単一の媒
染層４１０の選択された領域を通して溝４１５のエッチ
ングを許容する狭い開口を有するフォトレジスト４１２
をパターン化することにより設けられる。フォトレジス
ト４１２の除去後に好ましくはチッ化物である保護層４
１４は図６０に示されるように溝４１５及び単一の媒染
層４１０上に堆積される。最終的に（図６１）保護層４
１４は好ましくは化学的機械的研磨により単一の媒染層
４１０上から除去されるが、溝４１５からは除去されな
い。再び得られた構造は図４８に関して説明したカラー
フィルタ配列の形の製造を完成するために要求されるよ
うに図４８の形である。保護層４１４は、また例えば色
素拡散障壁と同様に光遮蔽として作用するようなタング
ステン、タンタル、チタンの群からの金属及びそれらの
金属及びアルミニウムの珪素化合物からなる。
【００３０】実施例を説明するために示された特定の例
はカラーフィルタパターンの選択を拘束するものではな
い。実際に特定の媒染剤を露出するようフォトレジスト
パターン化のプロセスを繰り返し、続いて媒染剤を染色
することによりカラーフィルタ要素の任意の数及び配置
を提供しうる。開示された方法で好ましくは図４８−６
１に関する実施例で全てのカラーフィルタ要素の位置は
単一のパターン化段階により決定され、続くマスク整列
公差は媒染剤内の色素拡散は当業者により知られている
ように色素及び媒染剤の飽和された色素濃度特性に既に
なっている故に緩和される。
【００３１】本発明はその特定の好ましい実施例を特に
参照して詳細に説明されてきたが、変更及び改良は本発
明の精神及び範囲内で有効である。
【００３２】
【発明の効果】本発明により作られた画像センサの利点
はカラーフィルタ要素間のギャップは最小又は完全に消
滅する。カラーフィルタ要素間に重複がないことはまた
利点である。他の利点はカラーフィルタ要素は相互に自
己配列され、それによりマスク間の誤配列は性能又は歩
留まりの劣化を生じない。本発明の他の利点はカラーフ
ィルタ配列が堆積された表面は光学的に平坦にされ、そ
れにより光線は理想的な誘電境界から予想されるように
反射されるのみである。更なる利点は実質的に同一のプ
ロセスは種々の材料から配列を作るよう用いられる。本
発明により作られる画像センサの特徴はカラーフィルタ
配列の上面は完全に平坦である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の画像センサの部分断面図を示す。
【図２】従来技術の画像センサを作る種々の段階の部分
断面図を示す。
【図３】従来技術の画像センサを作る種々の段階の部分
断面図を示す。
【図４】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図５】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図６】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図７】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図８】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図９】本発明により作られた画素の異なる段階の断面
図を示す。
【図１０】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１１】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１２】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１３】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１４】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１５】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１６】本発明により作られた画素の異なる段階の断
面図を示す。
【図１７】本発明により作られた画素の異なる段階の上
面図を示す。
【図１８】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図１９】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図２０】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図２１】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図２２】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図２３】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２４】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２５】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２６】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２７】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２８】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図２９】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３０】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３１】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３２】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３３】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３４】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３５】本発明による画素を形成する異なる段階の種
々の断面図を示す。
【図３６】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図３７】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図３８】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図３９】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４０】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４１】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４２】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４３】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４４】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４５】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４６】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４７】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４８】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図４９】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５０】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５１】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５２】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５３】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５４】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５５】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５６】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５７】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５８】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図５９】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図６０】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【図６１】本発明による画素を形成する異なる段階の断
面図を示す。
【符号の説明】
１０ 画素 １２ 半導体基板 １４ フォトレジスト領域 １６ 電極 １８ 光遮蔽 ２２ 平坦なカラーフィルタ配列 ２５ カラーフィルタ要素 ２６、１５６ 下平坦カラーフィルタ配列 ２７、１５７ 上平坦カラーフィルタ配列 ３０ 平坦層 ３２ レンズ ４０ 半導体部分 ６０、６２ 領域 １００、２００、４００ 支持層 １０１、２０１、１１１、１１１ａ、１２１ａ、１２１
ｂ，１３１ａ，２１１ａ，２２１，２３１ａ，２４１ａ
平坦な表面 １１０、２１０ 第一のカラーフィルタ層 １１０ａ、２１０ａ、３１０ａ１ 第一のカラーフィル
タ要素 １１２、１２２、２１２、３１２、３２２、４１２ フ
ォトレジスト １１４、１２４、２１４、３１４、４１４ 保護フィル
ム １１８、１２８、２１８、２２８ 開口 １２０、２２０ 第二のカラーフィルタ層 １２０ａ、２２０ａ、３１０ａ２ 第二のカラーフィル
タ要素 １３０、２３０ 第三のカラーフィルタ層 １３０ａ、２３０ａ、３１０ａ３ 第三のカラーフィル
タ要素 １５０ カラーフィルタ層 １５１ 平坦な配列表面 ２２３ 重複層 ２４０ 第四のカラーフィルタ層 ２４０ａ 第四のカラーフィルタ要素 ３１０、３２０、４１０ 第一の媒染層 ３１０ａ、３２０ａ、４１０ａ 第一の媒染要素 ４１５ 溝 ４９０ 下支持層 ４９１ 光学的平坦表面 ４９４ 上支持層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ルロイ ニールセン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14534, ピッツフォード，コパーウッズ 30 (72)発明者 マイケル ジョン ハンラハン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14468, ヒルトン，ハムリン・パルマ・トレイル・ ロード 190

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）光学的に平坦な表面に重なる支持層
    を有する半導体基板と； （ｂ）基板に形成された離間した複数の画素と； （ｃ）その上面が共平面であり、隣接するカラーフィル
    タ要素間のカラーフィルタ材料の重複がない平坦な表面
    に重なる連続的なカラーフィルタ要素の配列とからなる
    一体化したカラーフィルタ配列を含む画像センサ。
  2. 【請求項２】（ａ）光学的に平坦な表面に重なる支持層
    を有する半導体基板と； （ｂ）基板に形成された離間した複数の画素と； （ｃ）その上面が共平面であり、隣接するカラーフィル
    タ要素間のカラーフィルタ材料の重複がなく、その隣接
    するカラーフィルタ要素は色素拡散障壁である無機保護
    フィルムにより分離されている平坦な表面に重なる連続
    的なカラーフィルタ要素の配列とからなる一体化したカ
    ラーフィルタ配列を含む画像センサ。
  3. 【請求項３】（ａ）離間した画素を有する半導体基板を
    設け； （ｂ）画素上に少なくとも一つの透明な支持層を堆積
    し、化学的機械的研磨により支持層を光学的に平坦に
    し； （ｃ）支持層の平坦な表面上に第一のカラーフィルタ層
    を設け； （ｄ）第一の保護フィルムを均一に堆積し； （ｅ）第一のカラーフィルタ要素と連続に第一のカラー
    フィルタ要素を設けるために保護フィルムと第一のカラ
    ーフィルタ層をパターン化し； （ｆ）第二のカラーフィルタ層を均一に堆積し； （ｇ）第二のカラーフィルタ要素を設けるために第二の
    カラーフィルタ層が第一のカラーフィルタ要素にわたっ
    て全体的に除去される程度に第二のカラーフィルタ層を
    平坦化する各段階からなる重複しない共平面のカラーフ
    ィルタ要素を有するカラーフィルタ配列を有する固体画
    像センサを製造する方法。
  4. 【請求項４】（ａ）離間した画素を有する半導体基板を
    設け； （ｂ）画素上に少なくとも一つの透明な支持層を堆積
    し、化学的機械的研磨により支持層を光学的に平坦に
    し； （ｃ）支持層の光学的に平坦な表面上に第一のカラーフ
    ィルタ層を設け； （ｄ）第一のカラーフィルタ要素を設けるために第一の
    カラーフィルタ層をパターン化し； （ｅ）第一のカラーフィルタ要素上、その側壁上、及び
    第一のカラーフィルタ要素間の支持層上に保護フィルム
    を同様に堆積し； （ｆ）第一の保護フィルム上に第二のカラーフィルタ層
    を均一に設け； （ｇ）隔離された第二のカラーフィルタ要素を設けるた
    めに第二のカラーフィルタ層が第一のカラーフィルタ要
    素にわたって全体的に除去される程度に第二のカラーフ
    ィルタ層を化学的機械的研磨で平坦化する各段階からな
    る重複しない共平面のカラーフィルタ要素を有するカラ
    ーフィルタ配列を有する固体画像センサを製造する方
    法。
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