JPH09275198A - 赤外カットフィルタ付固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

赤外カットフィルタ付固体撮像素子及びその製造方法

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JPH09275198A
JPH09275198A JP8082876A JP8287696A JPH09275198A JP H09275198 A JPH09275198 A JP H09275198A JP 8082876 A JP8082876 A JP 8082876A JP 8287696 A JP8287696 A JP 8287696A JP H09275198 A JPH09275198 A JP H09275198A
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JP
Japan
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infrared cut
cut filter
sensitive
state image
solid
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Application number
JP8082876A
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English (en)
Inventor
Tomohito Kitamura
智史 北村
Osamu Masutomi
理 増冨
Masanobu Uchida
雅信 内田
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像素子のセンサ部に赤外カットフィルタ
を一体化させ、紙幣や有価証券などの不正コピーの防止
をより一層確実なものにする。 【解決手段】蒸着した複数の赤外カット層を順次積層し
てなる赤外カットフィルタ10を設け、基板上における
所定の配列で前記センサ部を形成している緑色感応部と
赤色感応部と青色感応部のうち、特定色の感応部以外の
感応部に対応した前記赤外カットフィルタ10を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は赤外カットフィルタ
付固体撮像素子及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】近年、カラーコピー機
を用いた紙幣や有価証券などの偽造が問題となっている
ことから、カラーコピー機の色読取りに使用される固体
撮像素子のセンサ部に赤外線を感知する固体撮像素子を
組み合わせるとともに、紙幣や有価証券などに特殊イン
クを印刷にて特定パターンで施し、その特殊インクを用
いたものを前記カラーコピー機にかけて複写しようとし
た場合に赤外感知の固体撮像素子を通して感知された像
の比較をカラーコピー機側で行わせ、特定の像が認知さ
れたときに複写を行わないようにする工夫が提案されて
いる。なお、色読取りに使用されるセンサは可視領域の
みを感知するように赤外カットフィルタを固体撮像素子
に貼り合わせるようにしていた。
【0003】しかしながら、上述したように赤外カット
ガラスなどを固体撮像素子に貼り付けたものにあって
は、その赤外カットガラスを容易に剥がすことができる
可能性があり問題となっているとともに、赤外カットガ
ラスを貼り付けることで固体撮像素子を含む撮像機器の
構造が複雑になり、製造コストを引き上げるという問題
があった。そこで本発明は上記事情に鑑み、固体撮像素
子のセンサ部に組み合わせる赤外カットの透光体をその
センサ部に一体化させることを課題とし、更に赤外カッ
トフィルタの一部を除去することで固体撮像素子の一部
を赤外感知センサとして使用し、紙幣や有価証券などの
不正コピーの防止をより一層確実なものにすることを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を考慮
してなされたもので、基板に緑色感応部と赤色感応部と
青色感応部とからなるセンサ部を有した固体撮像素子に
おいて、前記センサ部における特定色の感応部上のみ
に、蒸着による赤外カットフィルタが形成されているこ
とを特徴とする赤外カットフィルタ付固体撮像素子を提
供して、上記課題を解消するものである。また、もう一
つの発明は、固体撮像素子のセンサ部に赤外カットフィ
ルタを設けるに当たり、センサ部上方側から蒸着した複
数の赤外カット層を順次積層してなる赤外カットフィル
タを設け、基板上における所定の配列で前記センサ部を
形成している緑色感応部と赤色感応部と青色感応部のう
ち、特定色の感応部以外の感応部に対応した前記赤外カ
ットフィルタを除去して、前記特定色の感応部に対応す
る赤外カットフィルタを残存させたことを特徴とする製
造方法であり、この赤外カットフィルタ付固体撮像素子
の製造方法を提供して、上記課題を解決するものであ
る。
【0005】本発明では、固体撮像素子のセンサ部にお
ける特定色の感応部に対して赤外カットフィルタが積層
形成されて一体化された状態となっており、その赤外カ
ットフィルタを剥ぎ取ることができないようになる。
【0006】
【発明の実施の形態】つぎに本発明を図1から図3に示
す実施例に基づいて詳細に説明する。図1の(イ)から
(ホ)は固体撮像素子1に対して赤外カットフィルタを
設ける順序が示されている。図1の(イ)に示すよう
に、固体撮像素子1においては基板2に所定の配列で緑
色感応部3、赤色感応部4、青色感応部5を設け、そし
て所定のパターンとしたマスク6を設けることによって
センサ部7が形成されている。この固体撮像素子1に対
して(ロ)に示すように耐熱性レジスト8を厚さ約4.
5μmにして設け、この耐熱性レジスト8に対して90
℃、30秒の条件でベーク処理を行う。つぎに前記緑色
感応部3と青色感応部5以外の部分に対応する耐熱性レ
ジスト8を残しその緑色感応部3と青色感応部5に対応
する部分の耐熱性レジストを除去するレジストパターニ
ングを行う(図1ハ)。このパターニングは通常のマス
クを用いた露光、現像の手法によるものであって、現像
のための処理液としては例えばNaCO2 +NaOH+
2 Oの構成の溶液が使用され、処理時間を35秒とし
て設定している。現像が終了した後には洗浄し、乾燥を
行う。その後、ポストベーク処理を行う(130℃、1
分)。このように固体撮像素子1のセンサ部7に赤外カ
ットフィルタを設けるにあたっては、まず、赤外カット
フィルタを形成しようとする感応部以外、即ち、図示の
実施例にあっては緑色感応部3と青色感応部5以外に対
応したパターンでレジストを設けるようにする。この
時、後述の赤外カットフィルタとの付着を高めるため
に、アッシング(プラズマ処理)9を行ってもよい。
【0007】緑色感応部3と青色感応部5以外を耐熱性
レジスト8で覆ったセンサ部7に対して(ニ)に示すよ
うに低温イオンアシスト法により多層に積層してなる後
述の赤外カットフィルタ10が厚さ2.8〜3.3μm
の範囲で形成される。この後、所定のリムーバ剤(SH
IPLEY(シプレイ)社製 商品名リムーバ116
5)を110℃、40分の条件の下で加え、上記耐熱性
レジスト8を取り除くようにし、このレジスト8の取り
除きでその上に積層されていた赤外カットフィルタ10
が共に取り除かれるようになり(リフトオフ法)、リフ
トオフ後に水洗い、乾燥を行う。このようにしてセンサ
部7の緑色感応部3と青色感応部5に赤外カットフィル
タ10を設けた固体撮像素子1が得られる(ホ)。そし
て、この後、既成の手法を用いて各感応部に色相パター
ンを対応させるカラーフィルタが上方側から形成され
る。
【0008】赤外カットフィルタの下層として酸化ケイ
素(SiO2 )を設けるようにしてもよく、その酸化ケ
イ素を設ける手順を図2に示した。なお、この二酸化ケ
イ素は固体撮像素子のパッドには設けない。まず、図2
(イ)に示すように、全面的に二酸化ケイ素の膜11を
設け、(ロ)に示すように固体撮像素子のパッド部12
に対応する部分が除かれるパターンでレジスト13をパ
ターニングする。そして、(ハ)に示すように、ドライ
エッチング14により、パッド部12に対応する部分の
二酸化ケイ素の膜11を除去し、レジスト13を除いた
後、(ニ)に示すようにアッシング9を行い、パッド部
12以外を二酸化ケイ素の膜11で覆った固体撮像素子
1を得て、この後、図1に示した手法にて赤外カットフ
ィルタを設けるようにすることになる。
【0009】上記の例にあっては層として形成された赤
外カットフィルタをレジストの取り除きとともに必要部
分(上記例では緑色感応部と青色感応部に対応する部
分)以外を取り除くようにした(リフトオフ手法)もの
であるが、層として形成された赤外カットフィルタに対
してドライエッチングして必要部分以外を取り除くよう
にしてもよい。図3と図4にそのドライエッチングを用
いた場合の手順が示されている。図3(イ)に示すよう
に、固体撮像素子1に全面的にオーバーコート15を厚
さ約3.0μmで設け、(ロ)に示すように、その上に
多層の赤外カットフィルタ10を厚さ2.8〜3.3μ
mの範囲で設ける。つぎに前記赤外カットフィルタ10
の上にレジスト16を設けて、赤色感応部4に対応する
部分とパッド部12に対応する部分からレジスト16が
除かれるようにパターニングする(ハ)。なお、レジス
トは厚さ約4.5μmとする。レジスト16のパターニ
ング後、ドライエッチング14を行って、赤色感応部4
に対応する部分とパッド部12に対応する部分の赤外カ
ットフィルタ10が除去されるようにする(ニ)。
【0010】つぎに図4(イ)に示すように、上記レジ
スト16を除去した後に、アッシング9を行い。(ロ)
に示すように厚さ約1.0μmでオーバーコート15を
設ける。そして、前記のオーバーコート15が設けられ
た後に、上記パッド部12にあるオーバーコートを取り
除くようにして、特定色の感応部に対応した状態で赤外
カットフィルタを一体化させた固体撮像素子1が得られ
る(ハ)。そして、この後、既成の手法を用いて各感応
部に色相パターンを対応させるカラーフィルタが上方側
から形成される。なお、上記実施例では赤外カットフィ
ルタが緑色感応部と青色感応部に設けられる例を示して
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、上述した例にあっては、赤色カットフィルタを設け
た後に各感応部に色相パターンを対応させてカラーフィ
ルタが形成されるものとして説明したが、予め各感応部
に色相パターンを対応させた状態でカラーフィルタを設
けておき、その上方側から上記の方法で赤外カットフィ
ルタを設けるようにしてもよい。
【0011】上記赤外カットフィルタ10は複数の赤外
カット層17を積層してなるものであり、図5に示すよ
うに、近赤外カットフィルタ部18と長波長カットフィ
ルタ部19とからなるものである。そしてその赤外カッ
トフィルタ10の層構成は、 (基板側)Al23 (又はSiO2 )/TiO2 /S
iO2 /TiO2 /………………/SiO2 /TiO2
/Al23 (又はSiO2 )/…………………………
…/SiO2 /TiO2 /Al23 (又はSiO2 ) とされている。積層された各赤外カット層17の膜厚は
例えば各層がλ/4(=n・d/4)となるようにする
(λ:波長(nm)、n:屈折率、d:膜厚(n
m))。また、この時近赤外カットフィルタ部18と長
波長カットフィルタ部19との第一層と最終層を調整層
とする。
【0012】赤外カットフィルタの上記層構成において
各赤外カット層の材料の一例を示されているが、この赤
外カット層の材料にはつぎのものがある。高屈折材料と
して例えば、TiO2 、CeO2 、ZnSなどがあり、
低屈折率材料として例えば、SiO2 、MgF2 などが
あり、中間屈折率材料として例えばAl23 、MgO
などがある。赤外カットフィルタにおける層数は、近赤
外カットフィルタ部で11層以上、長波長カットフィル
タ部で11層以上であり、計21層以上が望ましい。ま
た、赤外カット層を構成する材料の選択、組み合わせに
よっては層数が変わるものである(10〜40層)。な
お、この赤外カットフィルタは近赤外カットフィルタ部
のみであってもよいものである。
【0013】この赤外カットフィルタの形成にあっては
各赤外カット層が低温イオンアシスト蒸着しこれを積層
してなるものである。低温イオンアシスト蒸着の条件の
一例を以下に示す。 開始真空圧:10-4〜10-5paζ、 チャンバー内温度:130℃以下 TiO2 において、レートを1.5A/s、酸素をバッ
クフィルガスとし、ガス圧は10-2paζの雰囲気中で
500eVおエネルギーにてイオンアシストを行う。S
iO2 において、レートを2.0A/s、300eVの
エネルギーでイオンアシストを行う。この時、チャンバ
ー内にバックフィルガスは導入しない。イオンクリーニ
ングは、300eVのエネルギーで30sec程とす
る。アシストガス(イオン銃(カフマン型イオン銃)に
導入されるガス)は、Ar+10%O2 、7SCCMで
ある。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明の赤外カット
フィルタ付固体撮像素子によれば、基板に緑色感応部と
赤色感応部と青色感応部とからなるセンサ部を有した固
体撮像素子であって、前記センサ部における特定色の感
応部上のみに、蒸着による赤外カットフィルタが形成さ
れていることを特徴とするものである。このように赤外
カットフィルタが一体に形成されているため、その赤外
カットフィルタの剥離が非常に困難なものとなり、言い
換えれば赤外カットフィルタの取り外しを防止できると
いう効果がある。またもう一つの発明によれば、固体撮
像素子のセンサ部に赤外カットフィルタを設けるに当た
り、センサ部上方側から蒸着した複数の赤外カット層を
順次積層してなる赤外カットフィルタを設け、基板上に
おける所定の配列で前記センサ部を形成している緑色感
応部と赤色感応部と青色感応部のうち、特定色の感応部
以外の感応部に対応した前記赤外カットフィルタを除去
して、前記特定色の感応部に対応する赤外カットフィル
タを残存させたことを特徴とするものである。このよう
に固体撮像素子の特定部分に、蒸着にて積層してなる赤
外カットフィルタが設けられるので、従来の赤外カット
ガラスを貼り合わせた構造のものに比べて撮像機器部分
の構造が簡単であり、また、センサ部に赤外カットフィ
ルタが一体化するためにその赤外カットフィルタを剥ぎ
取ることができなくなり、よって、カラーコピー機の特
定赤外パターンを認識して不正コピーを防止するシステ
ムが極めて有効なものにすることができるようになる。
そして、センサ部における赤外カットフィルタを設けな
い感応部を赤外フィルタとして活用できるようになる。
さらに、赤外カットフィルタの形成を130℃以下の低
温イオンアシスト蒸着により行うようにすることで、基
板上への赤外カットフィルタの形成が容易であり、剥離
が困難である赤外カットフィルタが得られるなど、実用
性に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る赤外カットフィルタ付固体撮像素
子のリフトオフによる製造方法を示すもので、(イ)は
耐熱性レジストを設ける前の状態を示す説明図、(ロ)
は耐熱性レジストを設けた状態を示す説明図、(ハ)は
耐熱性レジストをパターニングした状態を示す説明図、
(ニ)は赤外カットフィルタを設けた状態を示す説明
図、(ホ)はリフトオフした状態を示す説明図である。
【図2】予め固体撮像素子側に二酸化ケイ素の膜を設け
る手順を示すもので、(イ)は二酸化ケイ素の膜を全面
的に設けた状態を示す説明図、(ロ)はレジストをパタ
ーニンクした状態を示す説明図、(ハ)はドライエッチ
ング状態を示す説明図、(ニ)はアッシングの状態を示
す説明図である。
【図3】赤外カットフィルタ付固体撮像素子のドライエ
ッチングによる製造方法を示すもので、(イ)はオーバ
ーコートした状態を示す説明図、(ロ)は赤外カットフ
ィルタを設けた状態を示す説明図、(ハ)はレジストを
パターニングした状態を示す説明図、(ニ)は赤外カッ
トフィルタをドライエッチングした状態を示す説明図で
ある。
【図4】同じく赤外カットフィルタ付固体撮像素子のド
ライエッチングによる製造方法を示すもので、(イ)は
アッシングした状態を示す説明図、(ロ)はオーバーコ
ートを設けた状態を示す説明図、(ハ)は所要のオーバ
ーコートを除去した状態を示す説明図である。
【図5】赤外カットフィルタの層構成を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1…固体撮像素子 2…基板 7…センサ部 10…赤外カットフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に緑色感応部と赤色感応部と青色感応
    部とからなるセンサ部を有した固体撮像素子において、
    前記センサ部における特定色の感応部上のみに、蒸着に
    よる赤外カットフィルタが形成されていることを特徴と
    する赤外カットフィルタ付固体撮像素子。
  2. 【請求項2】固体撮像素子のセンサ部に赤外カットフィ
    ルタを設けるに当たり、 センサ部上方側から蒸着した複数の赤外カット層を順次
    積層してなる赤外カットフィルタを設け、基板上におけ
    る所定の配列で前記センサ部を形成している緑色感応部
    と赤色感応部と青色感応部のうち、特定色の感応部以外
    の感応部に対応した前記赤外カットフィルタを除去し
    て、前記特定色の感応部に対応する赤外カットフィルタ
    を残存させたことを特徴とする赤外カットフィルタ付固
    体撮像素子の製造方法。
  3. 【請求項3】上記赤外カットフィルタの形成は、130
    ℃以下の低温イオンアシスト蒸着によって行われる請求
    項2に記載の赤外カットフィルタ付固体撮像素子の製造
    方法。
JP8082876A 1996-04-04 1996-04-04 赤外カットフィルタ付固体撮像素子及びその製造方法 Pending JPH09275198A (ja)

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Cited By (4)

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