JPH10144895A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH10144895A JPH10144895A JP30142096A JP30142096A JPH10144895A JP H10144895 A JPH10144895 A JP H10144895A JP 30142096 A JP30142096 A JP 30142096A JP 30142096 A JP30142096 A JP 30142096A JP H10144895 A JPH10144895 A JP H10144895A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
-
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- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
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-
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- H01L27/14645—Colour imagers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子のカラーフィルタを染色法によ
り形成することによる耐光性に劣る点や、顔料系色素に
より形成することによる分光特性に劣る点を同時に解決
し、分光特性を変えずに諸特性を向上する固体撮像素子
を提供する。 【解決手段】 半導体基板上に形成されたセンサ部１上
に平坦化膜２を形成し、平坦化膜２上のセンサ部１上に
カラーフィルタを形成する。このとき、イエロー
（Ｙ）、シアン（Ｃ）は、材質のパターニング・染色と
いった従来公知の工程を経て得られる染色法による染色
系カラーフィルタ３を形成する。特に、耐光性や耐熱性
などの特性が劣るマゼンタ（Ｍ）は、顔料系カラーフィ
ルタ４として顔料系色素を用いたカラーレジスト法によ
り形成する。これにより、分光特性も大きく変えること
なく耐光性や耐熱性などの特性を向上したカラーフィル
タを有する固体撮像素子を実現できる。
り形成することによる耐光性に劣る点や、顔料系色素に
より形成することによる分光特性に劣る点を同時に解決
し、分光特性を変えずに諸特性を向上する固体撮像素子
を提供する。 【解決手段】 半導体基板上に形成されたセンサ部１上
に平坦化膜２を形成し、平坦化膜２上のセンサ部１上に
カラーフィルタを形成する。このとき、イエロー
（Ｙ）、シアン（Ｃ）は、材質のパターニング・染色と
いった従来公知の工程を経て得られる染色法による染色
系カラーフィルタ３を形成する。特に、耐光性や耐熱性
などの特性が劣るマゼンタ（Ｍ）は、顔料系カラーフィ
ルタ４として顔料系色素を用いたカラーレジスト法によ
り形成する。これにより、分光特性も大きく変えること
なく耐光性や耐熱性などの特性を向上したカラーフィル
タを有する固体撮像素子を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ一体
型ＶＴＲ等に用いられる固体撮像素子に関し、更に詳し
くは、固体撮像素子受光素子の前面側に形成されるカラ
ーフィルタの１色または２色を顔料系カラーフィルタで
形成し、残りを染色系カラーフィルタで形成することに
より、分光特性を変えることなく諸特性を向上させたカ
ラーフィルタを有する固体撮像素子に関する。
型ＶＴＲ等に用いられる固体撮像素子に関し、更に詳し
くは、固体撮像素子受光素子の前面側に形成されるカラ
ーフィルタの１色または２色を顔料系カラーフィルタで
形成し、残りを染色系カラーフィルタで形成することに
より、分光特性を変えることなく諸特性を向上させたカ
ラーフィルタを有する固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像素子の高解像度化や高性
能化への取組みが進んでいる。この固体撮像素子は、フ
ォトダイオードなどの受光素子上に、マゼンタ(Magent
a) 、イエロー(Yellow)、シアン(Cyan)等の各色に着色
されたパターンを精度よく配置したカラーフィルタを形
成することにより、解像度の高いカラー画像を得てい
る。固体撮像素子におけるカラーフィルタの製造には、
多くの場合染色法が用いられてきた。染色法は、基材上
に天然有機物（ゼラチンやカゼイン等）を精製してパタ
ーニングし、後から染料を染め込む方法であり、他の方
法と比較して解像度が高く、透過性にも優れ、フィルタ
の色調の点でも優れている。
能化への取組みが進んでいる。この固体撮像素子は、フ
ォトダイオードなどの受光素子上に、マゼンタ(Magent
a) 、イエロー(Yellow)、シアン(Cyan)等の各色に着色
されたパターンを精度よく配置したカラーフィルタを形
成することにより、解像度の高いカラー画像を得てい
る。固体撮像素子におけるカラーフィルタの製造には、
多くの場合染色法が用いられてきた。染色法は、基材上
に天然有機物（ゼラチンやカゼイン等）を精製してパタ
ーニングし、後から染料を染め込む方法であり、他の方
法と比較して解像度が高く、透過性にも優れ、フィルタ
の色調の点でも優れている。
【０００３】しかしながら、染料の度合いをコントロー
ルし難いことや、耐光性、耐熱性および耐溶剤性などの
諸特性が劣る問題がある。このことは、例えば監視用や
野外で使用されるカメラ装置において、焼き付きなどの
不良発生の原因となることから、好ましくない。
ルし難いことや、耐光性、耐熱性および耐溶剤性などの
諸特性が劣る問題がある。このことは、例えば監視用や
野外で使用されるカメラ装置において、焼き付きなどの
不良発生の原因となることから、好ましくない。
【０００４】このため、固体撮像素子用カラーフィルタ
の製造に、上記染色法に変わる方法として顔料系色素を
用いたカラーレジスト法を用いることが検討されてい
る。このカラーレジスト法は、本出願人が先に出願した
特開平６−２０８０２１公報「カラーフィルタの製造方
法」および特開平６−３００９１３公報「カラーフィル
タ」に詳細が開示されているように、顔料系色素を感光
性組成物中に均一に分散させ、この着色した感光性組成
物を、フォトリソグラフィ技術にて基板上に順次パター
ニングしてカラーフィルタを製造する方法である。
の製造に、上記染色法に変わる方法として顔料系色素を
用いたカラーレジスト法を用いることが検討されてい
る。このカラーレジスト法は、本出願人が先に出願した
特開平６−２０８０２１公報「カラーフィルタの製造方
法」および特開平６−３００９１３公報「カラーフィル
タ」に詳細が開示されているように、顔料系色素を感光
性組成物中に均一に分散させ、この着色した感光性組成
物を、フォトリソグラフィ技術にて基板上に順次パター
ニングしてカラーフィルタを製造する方法である。
【０００５】しかしながら、この顔料系色素を用いたカ
ラーフィルタは、上記耐光性、耐熱性および耐溶剤性な
どの諸特性には優れているものの、分光特性があまり良
くなく、顔料の分散も良くない問題がある。しかも、研
究開発の対象が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
に集中していて、補色カラーフィルタ用の顔料系材料は
あまり研究されていない問題もある。
ラーフィルタは、上記耐光性、耐熱性および耐溶剤性な
どの諸特性には優れているものの、分光特性があまり良
くなく、顔料の分散も良くない問題がある。しかも、研
究開発の対象が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
に集中していて、補色カラーフィルタ用の顔料系材料は
あまり研究されていない問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その課題は、固体撮像素子の
カラーフィルタを染色法により形成することによる耐光
性に劣る点や、顔料系色素により形成することによる分
光特性に劣る点を同時に解決し、分光特性を変えること
なく諸特性を向上させたカラーフィルタを有する固体撮
像素子を提供することである。
に鑑みてなされたもので、その課題は、固体撮像素子の
カラーフィルタを染色法により形成することによる耐光
性に劣る点や、顔料系色素により形成することによる分
光特性に劣る点を同時に解決し、分光特性を変えること
なく諸特性を向上させたカラーフィルタを有する固体撮
像素子を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の固体撮像素子は、マトリクス状に配列され
た受光素子上にカラーフィルタを形成してなる固体撮像
素子において、固体撮像素子の３原色或いはその補色カ
ラーフィルタにおける１色または２色を顔料系カラーフ
ィルタにより形成し、残りを通常用いられる染色系カラ
ーフィルタにより形成することを特徴とする。
めに本発明の固体撮像素子は、マトリクス状に配列され
た受光素子上にカラーフィルタを形成してなる固体撮像
素子において、固体撮像素子の３原色或いはその補色カ
ラーフィルタにおける１色または２色を顔料系カラーフ
ィルタにより形成し、残りを通常用いられる染色系カラ
ーフィルタにより形成することを特徴とする。
【０００８】本発明の固体撮像素子では、通常であれば
全てを染色系や顔料系により形成されるカラーフィルタ
を、通常用いられる染色系カラーフィルタにより形成す
るとともに、特に、耐光性や耐熱性などの特性が劣る１
色または２色を顔料系カラーフィルタに置き換えるよう
にした。これにより、全ての色を染色系カラーフィルタ
で形成するよりも、分光特性も大きく変えることなく耐
光性や耐熱性などの特性に優れたカラーフィルタを有す
る固体撮像素子を実現できる。
全てを染色系や顔料系により形成されるカラーフィルタ
を、通常用いられる染色系カラーフィルタにより形成す
るとともに、特に、耐光性や耐熱性などの特性が劣る１
色または２色を顔料系カラーフィルタに置き換えるよう
にした。これにより、全ての色を染色系カラーフィルタ
で形成するよりも、分光特性も大きく変えることなく耐
光性や耐熱性などの特性に優れたカラーフィルタを有す
る固体撮像素子を実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１を参照して本発明の固体撮像素子の構
成を説明する。図１は本発明の固体撮像素子におけるカ
ラーフィルタ部を中心とした工程断面図である。
成を説明する。図１は本発明の固体撮像素子におけるカ
ラーフィルタ部を中心とした工程断面図である。
【００１１】本発明の固体撮像素子によってカラーフィ
ルタを形成する場合、図１に示すように、半導体基板上
に形成されたセンサ部１上に平坦化膜２を形成し、平坦
化膜２上のセンサ部１上にカラーフィルタを形成する。
このとき、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）は、材質のパ
ターニング・染色といった従来公知の工程を経て得られ
る染色法による染色系カラーフィルタ３を形成する。
ルタを形成する場合、図１に示すように、半導体基板上
に形成されたセンサ部１上に平坦化膜２を形成し、平坦
化膜２上のセンサ部１上にカラーフィルタを形成する。
このとき、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）は、材質のパ
ターニング・染色といった従来公知の工程を経て得られ
る染色法による染色系カラーフィルタ３を形成する。
【００１２】特に、耐光性や耐熱性などの特性が劣るマ
ゼンタ（Ｍ）は、顔料系カラーフィルタ４として顔料系
色素を用いたカラーレジスト法により、次のように形成
する。すなわち、先ず、顔料系色素を感光性組成物中に
均一に分散させ、着色感光性組成物を生成する。一例と
して、図２に示すような、カラーインデックスはＣ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ ＲＥＤ１７７（商品名）の色素を
用いる。このマゼンタ（Ｍ）色素においては５００〜６
００ｎｍの間に吸収波長のピークを持つものである。
ゼンタ（Ｍ）は、顔料系カラーフィルタ４として顔料系
色素を用いたカラーレジスト法により、次のように形成
する。すなわち、先ず、顔料系色素を感光性組成物中に
均一に分散させ、着色感光性組成物を生成する。一例と
して、図２に示すような、カラーインデックスはＣ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ ＲＥＤ１７７（商品名）の色素を
用いる。このマゼンタ（Ｍ）色素においては５００〜６
００ｎｍの間に吸収波長のピークを持つものである。
【００１３】次に、センサ部１上部の平坦化膜２上面
に、上記マゼンタ（Ｍ）色素で着色されたカラーレジス
トの溶液を塗布する。次いで、プリベークの後、ｉ線ス
テッパでカラーレジストにパターン露光を行う。その
後、炭酸ナトリウムの水溶液で現像処理を行い、マゼン
タ（Ｍ）フィルタを形成する。そして、形成したマゼン
タ（Ｍ）フィルタの熱変形と色素の溶出を防ぐため、熱
硬化処理を行って顔料系カラーフィルタ４を得る。な
お、顔料系カラーフィルタ４の生成は、上述したものに
限ることなく、他の方法を用いて生成しても良いことは
当然である。
に、上記マゼンタ（Ｍ）色素で着色されたカラーレジス
トの溶液を塗布する。次いで、プリベークの後、ｉ線ス
テッパでカラーレジストにパターン露光を行う。その
後、炭酸ナトリウムの水溶液で現像処理を行い、マゼン
タ（Ｍ）フィルタを形成する。そして、形成したマゼン
タ（Ｍ）フィルタの熱変形と色素の溶出を防ぐため、熱
硬化処理を行って顔料系カラーフィルタ４を得る。な
お、顔料系カラーフィルタ４の生成は、上述したものに
限ることなく、他の方法を用いて生成しても良いことは
当然である。
【００１４】これら染料系カラーフィルタ３や顔料系カ
ラーフィルタ４上には、レンズ材５が塗布されるととも
に、フォトリソグラフィ工程と熱処理によりレンズパタ
ーン６がパターニングされ、全面をエッチバックするな
どによりオンチップレンズ（図示省略）が形成される。
ラーフィルタ４上には、レンズ材５が塗布されるととも
に、フォトリソグラフィ工程と熱処理によりレンズパタ
ーン６がパターニングされ、全面をエッチバックするな
どによりオンチップレンズ（図示省略）が形成される。
【００１５】このように、本発明の固体撮像素子によれ
ば、通常であればイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）全てが染色系または顔料系カラーフィルタに
より形成される所を、それぞれの特性を生かして、イエ
ロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）を染色系カラーフィルタ３で
形成し、マゼンタ（Ｍ）を顔料系カラーフィルタにより
形成したため、カラーフィルタの分光特性は大きく変え
ることなく耐光性、耐熱性などの特性を大幅に改善する
ことができる。
ば、通常であればイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）全てが染色系または顔料系カラーフィルタに
より形成される所を、それぞれの特性を生かして、イエ
ロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）を染色系カラーフィルタ３で
形成し、マゼンタ（Ｍ）を顔料系カラーフィルタにより
形成したため、カラーフィルタの分光特性は大きく変え
ることなく耐光性、耐熱性などの特性を大幅に改善する
ことができる。
【００１６】つまり、染色系カラーフィルタ３は解像度
や分光特性に優れるものの、耐光性や耐熱性などの特性
が劣るため、通常は全てを染色系カラーフィルタ３で形
成する所を、１色または２色を顔料系カラーフィルタ４
に置き換えることにより、純粋に天然有機物を用いて形
成される染色系カラーフィルタ３よりも耐光性や耐熱性
などの諸特性が改善される。また、全てを顔料系色素に
置き換えるわけではないため、分光特性も大きく変える
ことなく諸特性を向上したカラーフィルタを容易に実現
できる。
や分光特性に優れるものの、耐光性や耐熱性などの特性
が劣るため、通常は全てを染色系カラーフィルタ３で形
成する所を、１色または２色を顔料系カラーフィルタ４
に置き換えることにより、純粋に天然有機物を用いて形
成される染色系カラーフィルタ３よりも耐光性や耐熱性
などの諸特性が改善される。また、全てを顔料系色素に
置き換えるわけではないため、分光特性も大きく変える
ことなく諸特性を向上したカラーフィルタを容易に実現
できる。
【００１７】本発明は前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を採ることができる。例えば上記実施の形態例
では固体撮像素子について説明したが、画素中に増幅回
路が形成されたＡＭＩ(Amplified MOS Intelligent Ima
ger)デバイスや、ＭＯＳ型デバイスにも適用が可能であ
り、固体撮像素子の構造に何ら限定されない。また、３
原色やその補色カラーフィルタを用いるその他画像入出
力デバイスにも応用が可能なことは言うまでもない。
実施形態を採ることができる。例えば上記実施の形態例
では固体撮像素子について説明したが、画素中に増幅回
路が形成されたＡＭＩ(Amplified MOS Intelligent Ima
ger)デバイスや、ＭＯＳ型デバイスにも適用が可能であ
り、固体撮像素子の構造に何ら限定されない。また、３
原色やその補色カラーフィルタを用いるその他画像入出
力デバイスにも応用が可能なことは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した本発明の固体撮像素子によ
れば、一般的に染色法を用いて形成される固体撮像素子
のカラーフィルタにおいて、特に、耐光性や耐熱性など
の特性が劣る１色または２色を顔料系色素に置き換える
ようにしたため、純粋に天然有機物を用いた染色系カラ
ーフィルタよりも、分光特性も大きく変えることなく耐
光性や耐熱性などの特性を向上したカラーフィルタを有
する固体撮像素子を実現できる。
れば、一般的に染色法を用いて形成される固体撮像素子
のカラーフィルタにおいて、特に、耐光性や耐熱性など
の特性が劣る１色または２色を顔料系色素に置き換える
ようにしたため、純粋に天然有機物を用いた染色系カラ
ーフィルタよりも、分光特性も大きく変えることなく耐
光性や耐熱性などの特性を向上したカラーフィルタを有
する固体撮像素子を実現できる。
【図１】 本発明の固体撮像素子におけるカラーフィル
タ部を中心とした工程断面図である。
タ部を中心とした工程断面図である。
【図２】 本発明の固体撮像素子のカラーフィルタに用
いられるマゼンタ（Ｍ）のカラーインデックスを示す説
明図である。
いられるマゼンタ（Ｍ）のカラーインデックスを示す説
明図である。
１……センサ部、２……平坦化膜、３……染色系カラー
フィルタ、４……顔料系カラーフィルタ、５……レンズ
材、６……レンズパターン
フィルタ、４……顔料系カラーフィルタ、５……レンズ
材、６……レンズパターン
Claims (2)
- 【請求項１】 マトリクス状に配列された受光素子上に
カラーフィルタを形成してなる固体撮像素子において、 前記固体撮像素子の３原色或いはその補色カラーフィル
タにおける１色または２色を顔料系カラーフィルタによ
り形成し、残りを染色系カラーフィルタにより形成する
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記顔料系カラーフィルタにより形成さ
れる１色は、補色カラーのマゼンタであるとともに、そ
の色素のカラーインデックスはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
ＲＥＤ１７７であることを特徴とする請求項１記載の
固体撮像素子。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP30142096A JPH10144895A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 固体撮像素子 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30142096A JPH10144895A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144895A true JPH10144895A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17896666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30142096A Pending JPH10144895A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 固体撮像素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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- 1997-11-12 KR KR1019970059527A patent/KR19980042341A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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