JPH10332920A - カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法 - Google Patents
カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法Info
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- JPH10332920A JPH10332920A JP13677297A JP13677297A JPH10332920A JP H10332920 A JPH10332920 A JP H10332920A JP 13677297 A JP13677297 A JP 13677297A JP 13677297 A JP13677297 A JP 13677297A JP H10332920 A JPH10332920 A JP H10332920A
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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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- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子の表面に形成された熱硬化
性樹脂からなる平坦化膜７上にレジスト材からなるカラ
ーフィルタ８を形成するカラー固体撮像装置のカラーフ
ィルタの形成方法において、熱硬化性樹脂からなる平坦
化膜７にマイクロクラックが発生しないようにする。 【解決手段】 カラーフィルタ８を形成する際の熱処理
温度を２２０℃未満で２１２℃以上にする。
性樹脂からなる平坦化膜７上にレジスト材からなるカラ
ーフィルタ８を形成するカラー固体撮像装置のカラーフ
ィルタの形成方法において、熱硬化性樹脂からなる平坦
化膜７にマイクロクラックが発生しないようにする。 【解決手段】 カラーフィルタ８を形成する際の熱処理
温度を２２０℃未満で２１２℃以上にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オンチップカラー
フィルタを有するカラー固体撮像装置のカラーフィルタ
の形成方法、特に固体撮像素子の表面に形成された熱硬
化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材からなるカラ
ーフィルタを形成するカラー固体撮像装置のカラーフィ
ルタの形成方法に関する。
フィルタを有するカラー固体撮像装置のカラーフィルタ
の形成方法、特に固体撮像素子の表面に形成された熱硬
化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材からなるカラ
ーフィルタを形成するカラー固体撮像装置のカラーフィ
ルタの形成方法に関する。
【０００２】
【背景技術】カラー固体撮像装置として固体撮像素子の
表面にカラーフィルタを形成したものがある。このよう
なカラーフィルタは、固体撮像素子の表面の凹凸が激し
いので、一般に熱硬化性樹脂からなる平坦化膜を固体撮
像素子表面上に形成し、該平坦化膜上に形成される。そ
して、カラーフィルタの材料としてレジスト材を用いる
ことが多い。即ち、カラーフィルタの形成は、レジスト
の塗布、露光及び現像を行い、その後下地との密着性を
高めるための熱処理を施すことにより行われるが、その
熱処理温度が従来２２０℃だったのである。
表面にカラーフィルタを形成したものがある。このよう
なカラーフィルタは、固体撮像素子の表面の凹凸が激し
いので、一般に熱硬化性樹脂からなる平坦化膜を固体撮
像素子表面上に形成し、該平坦化膜上に形成される。そ
して、カラーフィルタの材料としてレジスト材を用いる
ことが多い。即ち、カラーフィルタの形成は、レジスト
の塗布、露光及び現像を行い、その後下地との密着性を
高めるための熱処理を施すことにより行われるが、その
熱処理温度が従来２２０℃だったのである。
【０００３】レジスト材をカラーフィルタの材料として
用いた場合においてカラーフィルタを形成する際の熱処
理温度は従来においては２２０℃に設定していた。
用いた場合においてカラーフィルタを形成する際の熱処
理温度は従来においては２２０℃に設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては、固体撮像装置の熱硬化性樹脂からなる平坦化膜に
マイクロクラックが発生することが少なくなかった。こ
のマイクロクラックは固体撮像装置の光学的撮像特性を
低下させる要因となる。斯かるマイクロクラックには初
期に不具合をもたらすものもあれば、経時効果により不
具合をもたらすに至るものもあるが、いずれにせよ固体
撮像装置の特性を低下させるものであるので、看過する
ことができない。具体的には、従来、平坦化膜のクラッ
クに起因する不良が従来約４０〜８０％という高い率で
発生していた。
ては、固体撮像装置の熱硬化性樹脂からなる平坦化膜に
マイクロクラックが発生することが少なくなかった。こ
のマイクロクラックは固体撮像装置の光学的撮像特性を
低下させる要因となる。斯かるマイクロクラックには初
期に不具合をもたらすものもあれば、経時効果により不
具合をもたらすに至るものもあるが、いずれにせよ固体
撮像装置の特性を低下させるものであるので、看過する
ことができない。具体的には、従来、平坦化膜のクラッ
クに起因する不良が従来約４０〜８０％という高い率で
発生していた。
【０００５】そこで、本願発明者がその原因を追求した
ところ、平坦化膜形成後のカラーフィルタの熱処理によ
り生じる熱ストレスが平坦化膜のマイクロクラック発生
要因となっていることが判明し、更に、その熱ストレス
を少なくすべく研究を進めてそのカラーフィルタ形成の
際の熱処理温度が高すぎることを突き止めた。本発明は
斯かる研究の結果として完成されたものである。
ところ、平坦化膜形成後のカラーフィルタの熱処理によ
り生じる熱ストレスが平坦化膜のマイクロクラック発生
要因となっていることが判明し、更に、その熱ストレス
を少なくすべく研究を進めてそのカラーフィルタ形成の
際の熱処理温度が高すぎることを突き止めた。本発明は
斯かる研究の結果として完成されたものである。
【０００６】即ち、本発明は固体撮像素子の表面に形成
された熱硬化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材か
らなるカラーフィルタを形成するカラー固体撮像装置の
カラーフィルタの形成方法において、熱硬化性樹脂から
なる平坦化膜にマイクロクラックが発生しないようにす
ることを目的とする。
された熱硬化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材か
らなるカラーフィルタを形成するカラー固体撮像装置の
カラーフィルタの形成方法において、熱硬化性樹脂から
なる平坦化膜にマイクロクラックが発生しないようにす
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のカラー固体撮
像装置のカラーフィルタの形成方法は、カラーフィルタ
を形成する際の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以
上にすることを特徴とする。
像装置のカラーフィルタの形成方法は、カラーフィルタ
を形成する際の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以
上にすることを特徴とする。
【０００８】従って、請求項１のカラー固体撮像装置の
カラーフィルタの形成方法によれば、平坦化膜のクラッ
クに起因する不良を激減することができる。具体的に
は、該熱処理温度を２２０℃にすると確実にクラック不
良が発生したが、それ以下にすると温度を低くする程熱
ストレスが少なくなり、クラック発生不良は激減する。
ところで、マイクロクラックを少なくするという面から
は、熱処理温度は低ければ低いほど良いということにな
るが、低くすることには限界がある。というのは、レジ
スト材は当然のことながら各色毎に異なるパターンにパ
ターニングされ、それは露光、現像及び熱処理により為
されるが、熱処理温度が低いと現像後における残渣が多
くなるからである。具体的には、２１２℃以下では顕著
に残渣が多くなり、許容できない。しかして、カラーフ
ィルタ形成に際しての熱処理温度を２２０℃未満で２１
２℃以上にすれば、残渣の増大を招くことなく平坦化膜
のマイクロクラックの発生を防止することができるので
ある。
カラーフィルタの形成方法によれば、平坦化膜のクラッ
クに起因する不良を激減することができる。具体的に
は、該熱処理温度を２２０℃にすると確実にクラック不
良が発生したが、それ以下にすると温度を低くする程熱
ストレスが少なくなり、クラック発生不良は激減する。
ところで、マイクロクラックを少なくするという面から
は、熱処理温度は低ければ低いほど良いということにな
るが、低くすることには限界がある。というのは、レジ
スト材は当然のことながら各色毎に異なるパターンにパ
ターニングされ、それは露光、現像及び熱処理により為
されるが、熱処理温度が低いと現像後における残渣が多
くなるからである。具体的には、２１２℃以下では顕著
に残渣が多くなり、許容できない。しかして、カラーフ
ィルタ形成に際しての熱処理温度を２２０℃未満で２１
２℃以上にすれば、残渣の増大を招くことなく平坦化膜
のマイクロクラックの発生を防止することができるので
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明カラー固体撮像装置のカラ
ーフィルタの形成方法は、固体撮像素子の表面に形成さ
れた熱硬化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材から
なるカラーフィルタを形成するカラー固体撮像装置のカ
ラーフィルタの形成方法において、カラーフィルタを形
成する際の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以上に
することを特徴とする。本発明において、固体撮像素子
はＣＣＤ型のものであっても良いし、ＭＯＳ型のもので
あっても、増幅型のものであっても良い等タイプは限定
されない。また、カラーフィルタはレジスト材からなる
ものであれば何でも良い。そして、平坦化膜は熱硬化性
樹脂からなるが、一つの例としてアクリル系の熱硬化性
樹脂を挙げることができる。しかし、それには限定され
ない。固体撮像素子にはオンチップマイクロレンズを有
するものと有しないものとがあるが、本発明はそのいず
れにも適用できる。
ーフィルタの形成方法は、固体撮像素子の表面に形成さ
れた熱硬化性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材から
なるカラーフィルタを形成するカラー固体撮像装置のカ
ラーフィルタの形成方法において、カラーフィルタを形
成する際の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以上に
することを特徴とする。本発明において、固体撮像素子
はＣＣＤ型のものであっても良いし、ＭＯＳ型のもので
あっても、増幅型のものであっても良い等タイプは限定
されない。また、カラーフィルタはレジスト材からなる
ものであれば何でも良い。そして、平坦化膜は熱硬化性
樹脂からなるが、一つの例としてアクリル系の熱硬化性
樹脂を挙げることができる。しかし、それには限定され
ない。固体撮像素子にはオンチップマイクロレンズを有
するものと有しないものとがあるが、本発明はそのいず
れにも適用できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図示実施の形態に従って詳細
に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明カラー固体
撮像装置のカラーフィルタの形成方法の第１の実施例を
工程順に示す断面図である。
に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明カラー固体
撮像装置のカラーフィルタの形成方法の第１の実施例を
工程順に示す断面図である。
【００１１】（Ａ）図１（Ａ）は平坦化膜が形成される
前の状態の固体撮像装置を示す。図面において、１は半
導体基板である。この構造は本発明の本質には直接関係
しないので、図示、説明はしない。２は該基板１表面の
ゲート絶縁膜、３は該ゲート絶縁膜２上に形成された垂
直転送電極でポリシリコンからなる。４は層間絶縁膜、
５は例えばアルミニウムからなる遮光膜、６は素子表面
を覆うパシベーション膜である。
前の状態の固体撮像装置を示す。図面において、１は半
導体基板である。この構造は本発明の本質には直接関係
しないので、図示、説明はしない。２は該基板１表面の
ゲート絶縁膜、３は該ゲート絶縁膜２上に形成された垂
直転送電極でポリシリコンからなる。４は層間絶縁膜、
５は例えばアルミニウムからなる遮光膜、６は素子表面
を覆うパシベーション膜である。
【００１２】（Ｂ）次に、図１（Ｂ）に示すように、上
記パシベーション膜６上に熱硬化性樹脂からなる平坦化
膜７を形成する。該平坦化膜７は、固体撮像素子表面の
凹凸が激しく、必然的にそれを覆う上記パシベーション
膜６の表面の凹凸も激しいことから、該膜６に直接カラ
ーフィルタを支障なく形成することは難しいので表面の
平坦化のために形成される。
記パシベーション膜６上に熱硬化性樹脂からなる平坦化
膜７を形成する。該平坦化膜７は、固体撮像素子表面の
凹凸が激しく、必然的にそれを覆う上記パシベーション
膜６の表面の凹凸も激しいことから、該膜６に直接カラ
ーフィルタを支障なく形成することは難しいので表面の
平坦化のために形成される。
【００１３】この平坦化膜７は、具体的には、熱硬化性
樹脂、例えばアクリル系の熱硬化性樹脂をコーティング
（スピンコーティング）し、その後、例えば２３０℃と
いうような温度で熱処理して硬化させることにより形成
する。
樹脂、例えばアクリル系の熱硬化性樹脂をコーティング
（スピンコーティング）し、その後、例えば２３０℃と
いうような温度で熱処理して硬化させることにより形成
する。
【００１４】（Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように、１
回目のカラーフィルタ８1 を形成する。該カラーフィル
タ８1 は、或る色に着色されたカラーレジストをコーテ
ィングし、その後、露光、現像を行い、しかる後、下地
との密着性を高めるべく熱処理をすることにより形成さ
れる。そして、その熱処理温度は２２０℃未満で２１２
℃以上、例えば２１６℃である。
回目のカラーフィルタ８1 を形成する。該カラーフィル
タ８1 は、或る色に着色されたカラーレジストをコーテ
ィングし、その後、露光、現像を行い、しかる後、下地
との密着性を高めるべく熱処理をすることにより形成さ
れる。そして、その熱処理温度は２２０℃未満で２１２
℃以上、例えば２１６℃である。
【００１５】（Ｄ）次に、（Ｃ）の工程と同じ工程の繰
り返しを必要回数繰り返す。図１（Ｄ）は第ｎ番目のカ
ラーフィルタ形成時の状態を示す。第１番目のカラーフ
ィルタ８1[図１（Ｃ）の工程で形成したカラーフィル
タ] よりも後に形成するカラーフィルタ８2 〜８ｎも該
第１番目のカラーフィルタ８1 と全く同じ方法で形成
し、下地との密着性を高めるための熱処理温度も２２０
℃未満で２１２℃以上、例えば２１６℃にする。
り返しを必要回数繰り返す。図１（Ｄ）は第ｎ番目のカ
ラーフィルタ形成時の状態を示す。第１番目のカラーフ
ィルタ８1[図１（Ｃ）の工程で形成したカラーフィル
タ] よりも後に形成するカラーフィルタ８2 〜８ｎも該
第１番目のカラーフィルタ８1 と全く同じ方法で形成
し、下地との密着性を高めるための熱処理温度も２２０
℃未満で２１２℃以上、例えば２１６℃にする。
【００１６】図２はカラーフィルタ形成後の状態を示す
断面図である。従来、平坦化膜のクラックに起因する不
良が従来約４０〜８０％の率で発生していたが、本カラ
ー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法によれば、
その不良率を１％以下に低減できた。
断面図である。従来、平坦化膜のクラックに起因する不
良が従来約４０〜８０％の率で発生していたが、本カラ
ー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法によれば、
その不良率を１％以下に低減できた。
【００１７】即ち、カラーフィルタ８の熱処理温度を２
２０℃以上にすると確実にクラック不良が発生したが、
それ以下にすると温度を低くする程熱ストレスが少なく
なり、クラック発生不良は減少する。そして、マイクロ
クラックを少なくするという面からは、熱処理温度は低
ければ低いほど良いということになるが、現像後の残渣
の面からは低くすることには限界があり、２１２℃以下
では顕著に残渣が多くため、許容できない。従って、そ
の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以上にるここと
によって、現像後の残渣の増大を招くことなく平坦化膜
のマイクロクラックの発生を防止することができたので
ある。
２０℃以上にすると確実にクラック不良が発生したが、
それ以下にすると温度を低くする程熱ストレスが少なく
なり、クラック発生不良は減少する。そして、マイクロ
クラックを少なくするという面からは、熱処理温度は低
ければ低いほど良いということになるが、現像後の残渣
の面からは低くすることには限界があり、２１２℃以下
では顕著に残渣が多くため、許容できない。従って、そ
の熱処理温度を２２０℃未満で２１２℃以上にるここと
によって、現像後の残渣の増大を招くことなく平坦化膜
のマイクロクラックの発生を防止することができたので
ある。
【００１８】
【発明の効果】請求項１のカラー固体撮像装置のカラー
フィルタの形成方法によれば、カラーフィルタ形成に際
しての平坦化膜の熱ストレスをカラーフィルタ現像後に
おける残渣の問題を伴うことなく少なくして平坦化膜の
マイクロクラックの発生を防止することができ、クラッ
クに起因する不良率を低くすることができる。
フィルタの形成方法によれば、カラーフィルタ形成に際
しての平坦化膜の熱ストレスをカラーフィルタ現像後に
おける残渣の問題を伴うことなく少なくして平坦化膜の
マイクロクラックの発生を防止することができ、クラッ
クに起因する不良率を低くすることができる。
【００１９】具体的には、４０〜８０％もあった平坦化
膜のクラックに起因する不良率を１％以下に低減するこ
とができた。
膜のクラックに起因する不良率を１％以下に低減するこ
とができた。
【図１】（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明カラー固体撮像装置
のカラーフィルタの形成方法の第１の実施例を工程順に
示す断面図である。
のカラーフィルタの形成方法の第１の実施例を工程順に
示す断面図である。
【図２】上記カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形
成方法によるカラーフィルタ形成後の状態を示す断面図
である。
成方法によるカラーフィルタ形成後の状態を示す断面図
である。
７・・・平坦化膜、８・・・カラーフィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狭山 征博 鹿児島県国分市野口北５番１号 ソニー国 分株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 固体撮像素子の表面に形成された熱硬化
性樹脂からなる平坦化膜上にレジスト材からなるカラー
フィルタを形成するカラー固体撮像装置のカラーフィル
タの形成方法において、 カラーフィルタを形成する際の熱処理温度を２２０℃未
満で２１２℃以上にすることを特徴とするカラー固体撮
像装置のカラーフィルタの形成方法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677297A JPH10332920A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法 |
| US09/084,169 US5970317A (en) | 1997-05-27 | 1998-05-26 | Method of forming a filter for a solid-state image sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677297A JPH10332920A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332920A true JPH10332920A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15183162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13677297A Pending JPH10332920A (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | カラー固体撮像装置のカラーフィルタの形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5970317A (ja) |
| JP (1) | JPH10332920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497981B2 (en) * | 2001-03-07 | 2002-12-24 | United Microelectronics Corp. | Method of forming color filter array |
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| JP3011137B2 (ja) * | 1997-06-27 | 2000-02-21 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置およびその製造方法 |
| US6376274B1 (en) * | 1999-06-25 | 2002-04-23 | United Microelectronics Corp. | Process for producing photosensor with color filter |
| US6998595B2 (en) * | 2001-03-08 | 2006-02-14 | Xerox Corporation | Color filter configuration for a silicon wafer to be diced into photosensitive chips |
| US6590239B2 (en) * | 2001-07-30 | 2003-07-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Color filter image array optoelectronic microelectronic fabrication with a planarizing layer formed upon a concave surfaced color filter region |
| WO2004111680A2 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Solid-state radiation detector |
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| KR100718877B1 (ko) * | 2005-06-20 | 2007-05-17 | (주)실리콘화일 | 이미지센서의 칼라필터 형성방법 및 이를 이용하여 제조된이미지 센서 |
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