JPH11340447A - Manufacture of solid image pick-up device - Google Patents

Manufacture of solid image pick-up device

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JPH11340447A
JPH11340447A JP10144046A JP14404698A JPH11340447A JP H11340447 A JPH11340447 A JP H11340447A JP 10144046 A JP10144046 A JP 10144046A JP 14404698 A JP14404698 A JP 14404698A JP H11340447 A JPH11340447 A JP H11340447A
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layer
filter layer
solid
imaging device
state imaging
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Yoshiaki Nishi
嘉昭 西
Hirotatsu Kodama
宏達 児玉
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently manufacturing a solid image pick-up device that has improved picture quality, heat resistance, and moisture resistance. SOLUTION: After a color filter layer 31 with a specific color is selectively formed on a specific light reception part 11 being arranged on a semiconductor substrate 10, a level-difference reduction layer 60 is selectively formed at a region where no color filter layer 31 is formed so that it is nearly flush with the surface of the color filter layer 31. After that, a color filter layer 32 with another color, a middle layer 40, and a micro lens array layer 50 are successively formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の受光部が配
列された半導体基板上に複数のカラーフィルター層を形
成してなる固体撮像装置の製造方法に関するものであ
る。より詳しくは、フィールド色差順次方式の固体撮像
装置の製造に好適な固体撮像装置の製造方法に関するも
のである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method of manufacturing a solid-state imaging device having a plurality of color filter layers formed on a semiconductor substrate on which a plurality of light receiving sections are arranged. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device suitable for manufacturing a solid-state imaging device of a field color difference sequential system.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の受光部が配列された半導体基板上
に、複数色のカラーフィルター層を形成してなる固体撮
像装置において、フィールド色差順次方式の固体撮像装
置が知られている(例えば、『フィールド蓄積モードC
CDの単板カラー化方式』テレビ誌,37,10,85
5頁〜862頁(1983−10))。
2. Description of the Related Art As a solid-state imaging device having a plurality of color filter layers formed on a semiconductor substrate on which a plurality of light-receiving portions are arranged, a solid-state imaging device of a field color difference sequential system is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-157,009). "Field accumulation mode C
Single-panel colorization of CDs ”TV magazine, 37, 10, 85
Pages 5 to 862 (1983-10)).

【0003】図6(A)及び図6(B)に、フィールド
色差順次方式に使用されるカラーフィルターアレイのフ
ィルタ配列の一例を示す。図中、「Ye」はイエロー
を、「Cy」はシアンを、「Mg」はマゼンタを、また
「Gr」はグリーンをそれぞれ示し、各画素のフィルタ
が補色フィルタを構成する。各フィルタの下部には受光
部がフィルタと一対一に対応するように形成される。図
6(A),図6(B)のいずれも、図示した配置を一単
位として、上下左右に連続して繰り返して配列すること
によりカラーフィルタアレイが構成される。
FIGS. 6A and 6B show an example of a filter arrangement of a color filter array used in the field color difference sequential system. In the figure, “Ye” indicates yellow, “Cy” indicates cyan, “Mg” indicates magenta, and “Gr” indicates green, and the filter of each pixel constitutes a complementary color filter. A light receiving portion is formed below each filter so as to correspond one-to-one with the filter. In each of FIGS. 6A and 6B, the color filter array is configured by repeatedly arranging vertically, horizontally, and continuously using the illustrated arrangement as one unit.

【0004】このようなカラーフィルタアレイを有する
固体撮像装置の従来の製造方法を以下に説明する。
A conventional method for manufacturing a solid-state imaging device having such a color filter array will be described below.

【0005】図7及び図8は、図6(A)に示したカラ
ーフィルタアレイを有する固体撮像装置の従来の製造方
法を工程順に示した概略図であり、図7は図6(A)の
I−I線での矢印方向から見た断面図、図8は図6
(A)のII−II線での矢印方向から見た断面図である。
FIGS. 7 and 8 are schematic views showing a conventional method of manufacturing a solid-state imaging device having the color filter array shown in FIG. 6A in the order of steps. FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along the line II and viewed from the direction of the arrow, and FIG.
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.

【0006】シリコンからなる半導体基板10の表面上
に、受光部11及び遮光部12を周知の方法で配列して
形成する。その後、表面の平坦化のために、透明高分子
樹脂を塗布し、硬化させて平坦化層20を形成する。次
いで、イエローフィルター層31を所定の受光部上に選
択的に形成する(図7(A)、図8(A))。イエロー
フィルター層31は、感光性を有するゼラチン、カゼイ
ン、グリュー、PVA等の樹脂材料を平坦化層20上に
塗布し、露光、現像を行いパターニングした後、所定の
染色液に浸漬して染色し、その後、タンニン酸水溶液と
酒石酸水溶液とで定着処理を施して形成される。
On a surface of a semiconductor substrate 10 made of silicon, light receiving portions 11 and light shielding portions 12 are arranged by a known method. Thereafter, a transparent polymer resin is applied and hardened to form a flattening layer 20 for flattening the surface. Next, a yellow filter layer 31 is selectively formed on a predetermined light receiving portion (FIGS. 7A and 8A). The yellow filter layer 31 is formed by applying a photosensitive resin material such as gelatin, casein, glue, or PVA on the flattening layer 20, exposing it to light, developing it, patterning it, and immersing it in a predetermined dyeing solution to dye it. Thereafter, a fixing process is performed with an aqueous solution of tannic acid and an aqueous solution of tartaric acid to be formed.

【0007】次に、同様にして、シアンフィルター層3
2を所定の受光部上に選択的に形成する(図7(B)、
図8(B))。
Next, similarly, the cyan filter layer 3
2 is selectively formed on a predetermined light receiving section (FIG. 7B,
FIG. 8 (B)).

【0008】さらに、同様にして、マゼンタフィルター
層33を所定の受光部上に選択的に形成する(図7
(C)、図8(C))。
Further, similarly, a magenta filter layer 33 is selectively formed on a predetermined light receiving portion (FIG. 7).
(C), FIG. 8 (C)).

【0009】その後、表面を平坦化するために透明高分
子樹脂を塗布し硬化させて中間層40を形成し、その上
に、各受光部11に対応するようにマイクロレンズアレ
イ層50を形成して、図6(A)に示したカラーフィル
タアレイを有する固体撮像装置を得る(図7(D)、図
8(D))。
Thereafter, a transparent polymer resin is applied to flatten the surface and cured to form an intermediate layer 40, on which a microlens array layer 50 is formed so as to correspond to each light receiving section 11. Thus, a solid-state imaging device having the color filter array shown in FIG. 6A is obtained (FIGS. 7D and 8D).

【0010】得られた図6(A)のフィルタ配置を有す
る固体撮像装置のIII−III線での矢印方向から見た断面
図を図9に示す。イエローフィルター層31とシアンフ
ィルター層32とが積層されることにより、全体として
グリーンフィルター層34が形成される。図中、81は
固体撮像装置に垂直に入射する入射光を示す。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the obtained solid-state imaging device having the filter arrangement shown in FIG. By laminating the yellow filter layer 31 and the cyan filter layer 32, a green filter layer 34 is formed as a whole. In the figure, reference numeral 81 denotes incident light that is vertically incident on the solid-state imaging device.

【0011】しかしながら、上記図7〜図9に示した方
法によって得られたカラーフィルタアレイを有する固体
撮像装置は以下のような問題を有している。
However, the solid-state imaging device having the color filter array obtained by the method shown in FIGS. 7 to 9 has the following problems.

【0012】即ち、イエローフィルター層31のパター
ン形成をして素子表面に段差が生じ、その後、イエロー
フィルター層31の非形成領域である素子段差の凹部に
シアンフィルター層32を形成するために、イエローフ
ィルター層31の非形成領域に形成するシアンフィルタ
ー層32を均一の厚みで形成することが困難である。つ
まり、図7(B)のイエローフィルター層31の非形成
領域に形成されたシアンフィルタ層32の厚みD1は、
図8(B)のイエローフィルター層31の非形成領域に
形成されたシアンフィルタ層32の厚みD2より厚く形
成される傾向がある。これは、図7(B)のイエローフ
ィルター層31の非形成領域の幅が一画素分であり、図
8(B)のイエローフィルター層31の非形成領域の幅
(三画素分)より狭いことに起因する。シアンフィルタ
ー層32の膜厚が厚くなると、これを透過する光の透過
率が減少する。従って、膜厚が厚く形成された領域と薄
く形成された領域とで分光差を生じてしまう。この結
果、図6(A)のnラインとn+1ラインとで感度差が
生じ、画像にはこれがライン濃淡として現れて、画質の
劣化を招く。
That is, a step is formed on the element surface by forming a pattern of the yellow filter layer 31, and then a yellow filter layer 32 is formed in a concave portion of the element step which is a region where the yellow filter layer 31 is not formed. It is difficult to form the cyan filter layer 32 formed in the non-formed region of the filter layer 31 with a uniform thickness. That is, the thickness D1 of the cyan filter layer 32 formed in the non-formation region of the yellow filter layer 31 in FIG.
There is a tendency that the thickness of the cyan filter layer 32 formed in the region where the yellow filter layer 31 is not formed in FIG. This is because the width of the non-formation region of the yellow filter layer 31 in FIG. 7B is one pixel, and is smaller than the width (three pixels) of the non-formation region of the yellow filter layer 31 in FIG. 8B. caused by. As the thickness of the cyan filter layer 32 increases, the transmittance of light passing therethrough decreases. Therefore, a spectral difference occurs between a region where the film thickness is formed thick and a region where the film thickness is formed thin. As a result, a sensitivity difference occurs between the n-th line and the n + 1-th line in FIG. 6A, and this appears in the image as line shading, which causes deterioration in image quality.

【0013】カラーフィルター層の膜厚を均一化して上
記問題を解決する方法として、図10に示す積層構成の
カラーフィルタアレイ層を有する固体撮像装置が考案さ
れている。図10は、図6(A)の配置を有するカラー
フィルタアレイを備えた固体撮像装置の概略断面図であ
り、図10(A)は図6(A)のI−I線での矢印方向
から見た断面図、(B)は図6(A)のII−II線での矢
印方向から見た断面図である。図10において、図7〜
図9と同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付
して詳細な説明を省略する。
As a method for solving the above problem by making the thickness of the color filter layer uniform, a solid-state imaging device having a color filter array layer having a laminated structure shown in FIG. 10 has been devised. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging device including a color filter array having the arrangement of FIG. 6A, and FIG. 10A is viewed from the direction of the arrow along line II in FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view as seen from the direction of the arrows along the line II-II in FIG. In FIG. 10, FIG.
Components having the same functions as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0014】図10に示す固体撮像装置は、図7〜図9
に示した固体撮像装置と同様に、受光部11及び遮光部
12が形成された半導体基板10の表面上に平坦化層2
0が形成され、その上にイエローフィルター層31が選
択的に形成されている。図10の固体撮像装置では、図
7〜図9と異なり、イエローフィルター層31上に、表
面を平坦化するために、透明高分子樹脂からなる第2平
坦化層21を塗布して形成し、この第2平坦化層21上
にシアンフィルター層32及びマゼンタフィルター層3
3を選択的に形成している。そして、図7〜図9と同様
に中間層40及びマイクロレンズアレイ層50を積層し
て固体撮像装置を得ている。
The solid-state imaging device shown in FIG.
As in the solid-state imaging device shown in FIG.
0 is formed thereon, and the yellow filter layer 31 is selectively formed thereon. In the solid-state imaging device of FIG. 10, unlike FIGS. 7 to 9, a second planarization layer 21 made of a transparent polymer resin is applied and formed on the yellow filter layer 31 to planarize the surface. On this second flattening layer 21, a cyan filter layer 32 and a magenta filter layer 3
3 are selectively formed. Then, similarly to FIGS. 7 to 9, the intermediate layer 40 and the microlens array layer 50 are stacked to obtain a solid-state imaging device.

【0015】図10の固体撮像装置によれば、各カラー
フィルタ層31,32,33はいずれも平坦面上に形成
するため、ほぼ均一な厚さに形成することができ、図7
〜図9の固体撮像装置が有していたライン感度差に起因
する画質の劣化を防止することが可能である。
According to the solid-state imaging device of FIG. 10, since each of the color filter layers 31, 32, and 33 is formed on a flat surface, it can be formed with a substantially uniform thickness.
9 can be prevented from deteriorating due to the line sensitivity difference that the solid-state imaging device of FIGS.

【0016】しかしながら、第2平坦化層21の表面を
凹凸のない良好な平面に形成するためには、第2平坦化
層21の積層厚さを厚くする必要がある。この結果、図
11、図12に示す問題が生じる。
However, in order to form the surface of the second flattening layer 21 on a good flat surface without unevenness, it is necessary to increase the stacking thickness of the second flattening layer 21. As a result, the problems shown in FIGS. 11 and 12 occur.

【0017】図11は、図10の固体撮像装置に垂直光
が入射したときの状態を示した、図6(A)のIII−III
線での矢印方向から見た断面図である。図11に示した
ように、第2平坦化層21の積層厚さを厚く形成するこ
とにより、マイクロレンズアレイ層50と受光部11と
の距離が変化し、固体撮像装置に垂直に入射する入射光
81が受光部11上に良好に結像せず、マイクロレンズ
アレイ層50による集光効果が得られなくなる。
FIG. 11 shows a state in which vertical light is incident on the solid-state imaging device of FIG. 10.
It is sectional drawing seen from the arrow direction in a line. As shown in FIG. 11, by increasing the thickness of the second planarization layer 21, the distance between the microlens array layer 50 and the light receiving unit 11 changes, and the incident light perpendicularly enters the solid-state imaging device. The light 81 does not form a good image on the light receiving unit 11, and the light condensing effect of the microlens array layer 50 cannot be obtained.

【0018】また、図12は、図10の固体撮像装置に
斜めに光が入射したときの状態を示した、図6(A)の
III−III線での矢印方向から見た断面図である。図12
に示したように、第2平坦化層21の積層厚さを厚く形
成することにより、固体撮像装置に斜めに入射する入射
光82が受光部11内に良好に結像せず、輝度が低下し
て、いわゆる輝度シェーディングを生じてしまう。ま
た、斜めに入射した光の一部が隣の受光部に入射して、
混色を生じる場合もある。このため固体撮像装置の中央
部と周辺部とで光の入射角が大きく異なるような条件で
使用すると、中央部と周辺部とで色再現性が異なり、画
像には色シェーディングとして現れて、画質の劣化を招
く。特に、小型化され焦点距離が短いレンズを装着した
カメラにこのような固体撮像装置が使用されると、固体
撮像装置の中央部と周辺部とで光の入射角が大きく異な
るので、この現象は顕著になる。
FIG. 12 shows a state in which light is obliquely incident on the solid-state imaging device of FIG.
It is sectional drawing seen from the arrow direction in the III-III line. FIG.
As shown in the figure, by forming the lamination thickness of the second flattening layer 21 to be large, the incident light 82 obliquely incident on the solid-state imaging device does not form a good image in the light receiving unit 11 and the luminance is reduced. As a result, so-called luminance shading occurs. Also, a part of the light obliquely incident on the adjacent light receiving unit,
Color mixing may occur. For this reason, if the solid-state imaging device is used under conditions in which the incident angle of light is significantly different between the central portion and the peripheral portion, the color reproducibility differs between the central portion and the peripheral portion, and appears as color shading in the image. Causes deterioration. In particular, when such a solid-state imaging device is used for a camera equipped with a miniaturized lens having a short focal length, the incident angle of light is greatly different between a central portion and a peripheral portion of the solid-state imaging device. Become noticeable.

【0019】また、図7〜図9に示した固体撮像装置が
有するイエローフィルター層31による段差を解消する
別の方法として、平坦化層上に、まず中間層を選択的に
形成し、その後中間層の非形成領域にカラーフィルター
層を中間層と同一高さになるように形成する方法が知ら
れている(例えば、特公平7−7128号公報)。図1
3は、このようにして得られた図6(A)の配置を有す
るカラーフィルタアレイを備えた固体撮像装置の概略断
面図であり、図13(A)は図6(A)のI−I線での
矢印方向から見た断面図、(B)は図6(A)のII−II
線での矢印方向から見た断面図である。図13におい
て、図7〜図9と同様の機能を有する構成要素には同一
の符号を付して詳細な説明を省略する。
As another method for eliminating the step due to the yellow filter layer 31 included in the solid-state imaging device shown in FIGS. 7 to 9, an intermediate layer is first selectively formed on the flattening layer, and then the intermediate layer is formed. There is known a method in which a color filter layer is formed in a region where no layer is formed so as to have the same height as an intermediate layer (for example, Japanese Patent Publication No. 7-7128). FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging device provided with the color filter array having the arrangement of FIG. 6A obtained as described above, and FIG. 13A is a sectional view taken along line II of FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view as viewed from the direction of the arrow in FIG.
It is sectional drawing seen from the arrow direction in a line. 13, components having the same functions as those in FIGS. 7 to 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0020】図13に示されたように、平坦化層20上
にゼラチン等からなる無色透明な中間層22を選択的に
形成し、次いで着色されたアクリル樹脂を全面に塗布
し、硬化させた後、アクリル樹脂層を中間層22が露出
するまで表面からドライエッチングしていくことによ
り、中間層の非形成領域にイエローフィルター層31
を、中間層22と同一厚さで形成する。その後、図10
と同様に、シアンフィルター層32及びマゼンタフィル
ター層33を選択的に形成し、中間層40及びマイクロ
レンズアレイ層50を積層して固体撮像装置を得る。
As shown in FIG. 13, a colorless and transparent intermediate layer 22 made of gelatin or the like is selectively formed on the flattening layer 20, and then a colored acrylic resin is applied on the entire surface and cured. Thereafter, the acrylic resin layer is dry-etched from the surface until the intermediate layer 22 is exposed, so that the yellow filter layer 31 is formed in a region where the intermediate layer is not formed.
Is formed with the same thickness as the intermediate layer 22. Then, FIG.
Similarly to the above, the cyan filter layer 32 and the magenta filter layer 33 are selectively formed, and the intermediate layer 40 and the microlens array layer 50 are laminated to obtain a solid-state imaging device.

【0021】しかしながら、上記の方法は、ドライエッ
チングという特殊な工程を必要とするために、製造工程
が複雑となり、製造コストが上昇する。また、平坦化層
20上に形成された中間層22とイエローフィルター層
31とは異なる種類の樹脂材料で形成されているため
に、両者の熱膨張係数や吸湿率が異なり、その結果、耐
熱性や耐湿性に劣る。ひどい場合には、中間層22とイ
エローフィルター層31との接続界面91で剥離やクラ
ックを生じる場合がある。従って、信頼性の高い固体撮
像装置は得られない。
However, the above method requires a special process called dry etching, which complicates the manufacturing process and increases the manufacturing cost. Further, since the intermediate layer 22 and the yellow filter layer 31 formed on the flattening layer 20 are formed of different types of resin materials, both have different coefficients of thermal expansion and moisture absorption. And poor moisture resistance. In severe cases, peeling or cracking may occur at the connection interface 91 between the intermediate layer 22 and the yellow filter layer 31. Therefore, a reliable solid-state imaging device cannot be obtained.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
固体撮像装置の製造方法では、良好な画質を有し、耐熱
性、耐湿性等に優れた固体撮像装置を効率よく製造する
ことは困難であった。
As described above, according to the conventional method of manufacturing a solid-state imaging device, it is difficult to efficiently manufacture a solid-state imaging device having good image quality and excellent heat resistance and moisture resistance. It was difficult.

【0023】本発明は、上記の従来の製造方法がそれぞ
れ有していた問題を解決し、良好な画質を有し、耐熱
性、耐湿性等に優れ、信頼性の高い固体撮像装置を効率
よく製造する方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the problems of the above-described conventional manufacturing methods, and provides a solid-state imaging device having good image quality, excellent heat resistance and moisture resistance, and high reliability. It is intended to provide a method of manufacturing.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために以下の構成とする。
The present invention has the following configuration to achieve the above object.

【0025】即ち、本発明にかかる固体撮像装置の製造
方法は、半導体基板上に配列された受光部上に複数の色
群よりなるカラーフィルタ層を形成して固体撮像装置を
製造する方法であって、所定の受光部上に特定色のカラ
ーフィルター層を選択的に形成した後、前記特定色のカ
ラーフィルター層が形成されていない領域に段差低減層
を選択的に形成する工程を含むことを特徴とする。
That is, the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method of manufacturing a solid-state imaging device by forming a color filter layer including a plurality of color groups on a light receiving portion arranged on a semiconductor substrate. And selectively forming a color filter layer of a specific color on a predetermined light receiving portion, and then selectively forming a step reduction layer in a region where the color filter layer of the specific color is not formed. Features.

【0026】本発明の構成によれば、特定色のカラーフ
ィルター層を選択的に形成した後、前記カラーフィルタ
ー層が形成されていない領域に段差低減層を選択的に形
成するので、これらの上にさらに別色のカラーフィルタ
ー層を選択的に形成したとき、厚みが均一なカラーフィ
ルター層を容易に形成することができる。その結果、カ
ラーフィルター層の厚み差に起因するライン分光差を抑
えることができる。したがって、ライン濃淡のない固体
撮像装置を得ることができる。
According to the structure of the present invention, after a color filter layer of a specific color is selectively formed, a step reduction layer is selectively formed in a region where the color filter layer is not formed. When a color filter layer of another color is further selectively formed, a color filter layer having a uniform thickness can be easily formed. As a result, it is possible to suppress the line spectral difference caused by the thickness difference of the color filter layer. Therefore, a solid-state imaging device having no line shading can be obtained.

【0027】上記構成において、前記段差低減層を、前
記特定色のカラーフィルター層の表面と略同一の表面高
さを有するように形成するのが好ましい。かかる好まし
い構成によれば、選択的に形成されたカラーフィルター
層の表面と、該カラーフィルター層の非形成領域に形成
された段差低減層の表面とが略同一高さになるから、前
記図10の固体撮像装置のように、マイクロレンズアレ
イ層と受光部との距離を大きくしなくても、凹凸の少な
い平面を形成できる。その結果、マイクロレンズアレイ
層による集光効果を十分に得ることができ、集光率の大
きな固体撮像装置が得られる。特に単位画素サイズが小
さな固体撮像装置の場合に特にこの効果が大きい。ま
た、斜め入射光に対しても、輝度シェーディングや色シ
ェーディングが生じないため、画面全領域にわたって均
一で良好な画質を有する固体撮像装置が得られる。
In the above structure, it is preferable that the step reduction layer is formed so as to have substantially the same surface height as the surface of the color filter layer of the specific color. According to such a preferred configuration, the surface of the selectively formed color filter layer and the surface of the step reduction layer formed in the non-formation region of the color filter layer have substantially the same height. Unlike the solid-state imaging device described above, it is possible to form a plane with few irregularities without increasing the distance between the microlens array layer and the light receiving section. As a result, a sufficient light-collecting effect by the microlens array layer can be obtained, and a solid-state imaging device with a large light-collection rate can be obtained. This effect is particularly great in a solid-state imaging device having a small unit pixel size. Further, since no luminance shading or color shading occurs even for obliquely incident light, a solid-state imaging device having uniform and good image quality over the entire screen area can be obtained.

【0028】また、上記構成において、前記段差低減層
が、段差低減層形成材料を塗布する工程と、前記塗布さ
れた段差低減層形成材料を露光する工程と、現像する工
程とを経て形成されるのが好ましい。かかる好ましい構
成によれば、段差低減層をカラーフィルター層と同様の
形成プロセスで製造できるため、従来のカラーフィルタ
アレイ層の形成工程を大幅に変更する必要がない。その
結果、従来の製造装置を用いて、工程が複雑となること
なく、上記の優れた効果を有する固体撮像装置を効率的
に製造することができる。
In the above structure, the step reducing layer is formed through a step of applying a step reducing layer forming material, a step of exposing the applied step reducing layer forming material, and a step of developing. Is preferred. According to such a preferred configuration, the step reduction layer can be manufactured by the same forming process as that of the color filter layer, so that it is not necessary to largely change the step of forming the conventional color filter array layer. As a result, a solid-state imaging device having the above-described excellent effects can be efficiently manufactured using a conventional manufacturing apparatus without complicating the process.

【0029】この場合において、前記段差低減層形成材
料の塗布を前記特定色のカラーフィルター層の反転マス
クを用いて行うことが好ましい。かかる好ましい構成に
よれば、段差低減層を、カラーフィルター層の非形成領
域のみに選択的に、カラーフィルター層と同一表面高さ
となるように、容易に形成することができる。
In this case, it is preferable that the step difference reducing layer forming material is applied by using a reversal mask of the color filter layer of the specific color. According to such a preferred configuration, the step reduction layer can be easily formed selectively only in the non-formation region of the color filter layer so as to have the same surface height as the color filter layer.

【0030】また、上記の構成において、前記段差低減
層が、前記カラーフィルター層と同一種類の材料を用い
て形成されるのが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、段差低減層の形成のために、従来のカラーフィルタ
層の形成のために使用していた材料の他に新たな材料を
準備する必要がない。その結果、段差低減層をカラーフ
ィルター層と同様の形成プロセスで製造することがより
一層容易になる。また、段差低減層とカラーフィルター
層との熱膨張係数や吸湿率等の物性を同一にすることが
できるので、耐熱性や耐湿性に優れ、両者の境界面に剥
離やクラック等を生じることがなく、信頼性の高い固体
撮像装置が得られる。なお、本発明において、「同一種
類の材料」とは、上記趣旨より、同一の製造プロセスで
製造でき、かつ、熱膨張係数や吸湿率等においてほぼ同
一の物性値を有すると認められる材料をいう。したがっ
て、化学的組成がわずかに相違する場合であっても、同
一種類と認められる場合がある。例えば、段差低減層と
カラーフィルター層とがいずれもアクリル系樹脂からな
り、前者には後者に含有される着色成分が含有されてい
ない場合、両者は同一種類の材料と判断される。
In the above structure, it is preferable that the step reduction layer is formed using the same type of material as the color filter layer. According to such a preferred configuration, it is not necessary to prepare a new material for forming the step difference reducing layer in addition to the material used for forming the conventional color filter layer. As a result, it is much easier to manufacture the step reduction layer by the same forming process as the color filter layer. In addition, since the physical properties such as the coefficient of thermal expansion and the moisture absorption of the step reduction layer and the color filter layer can be made the same, they are excellent in heat resistance and moisture resistance, and peeling or cracks may occur at the interface between them. Therefore, a solid-state imaging device with high reliability can be obtained. In the present invention, “the same type of material” refers to a material that can be manufactured by the same manufacturing process and that has substantially the same physical property values in terms of thermal expansion coefficient, moisture absorption, etc. . Therefore, even when the chemical compositions are slightly different, they may be recognized as the same type. For example, when both the step reduction layer and the color filter layer are made of an acrylic resin, and the former does not contain the coloring component contained in the latter, both are determined to be the same type of material.

【0031】また、上記の構成において、前記段差低減
層がネガ型感光性アクリル系樹脂よりなることが好まし
い。かかる好ましい構成によれば、段差低減層を、カラ
ーフィルター層の形成プロセスと同様に、塗布・露光・
現像の各工程を経て形成することができるので、固体撮
像装置を効率よく製造することができる。
In the above structure, it is preferable that the step reduction layer is made of a negative photosensitive acrylic resin. According to such a preferred configuration, the step-reducing layer is coated, exposed and exposed in the same manner as in the process of forming the color filter layer.
Since it can be formed through each step of development, a solid-state imaging device can be manufactured efficiently.

【0032】さらに、上記の構成において、前記固体撮
像装置が、フィールド色差順次方式の固体撮像装置であ
ることが好ましい。フィールド色差順次方式とは、色信
号が色差信号の形で走査線ごとに線順次で得られる方式
をいう。この方式の固体撮像装置に本発明を適用するこ
とにより、n番目の走査線とn+1番目の走査線とで感
度差が生じない固体撮像装置を得ることができるから、
本発明の効果がより顕著に発現し、ライン濃淡のない良
好な画質の固体撮像装置を得ることができる。
Further, in the above configuration, it is preferable that the solid-state imaging device is a solid-state imaging device of a field color difference sequential system. The field color difference sequential method is a method in which a color signal is obtained in the form of a color difference signal line by line for each scanning line. By applying the present invention to this type of solid-state imaging device, a solid-state imaging device in which a sensitivity difference does not occur between the n-th scanning line and the (n + 1) -th scanning line can be obtained.
The effects of the present invention are more remarkably exhibited, and a solid-state imaging device with good image quality without line shading can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明を詳
細に説明する。但し、本発明は、以下に具体的に示され
た実施の形態に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments specifically described below.

【0034】(実施の形態1)図6(A)に示したフィ
ルタ配置を有するカラーフィルタアレイを有する固体撮
像装置の製造方法を以下に示す。
(Embodiment 1) A method for manufacturing a solid-state imaging device having a color filter array having the filter arrangement shown in FIG.

【0035】図1及び図2は、本実施の形態にかかる固
体撮像装置の製造方法を工程順に示した概略図であり、
図1は図6(A)のI−I線での矢印方向から見た断面
図、図2は図6(A)のII−II線での矢印方向から見た
断面図である。
FIGS. 1 and 2 are schematic views showing a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present embodiment in the order of steps.
1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 6A, as viewed from the direction of the arrow. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 6A.

【0036】シリコンからなる半導体基板10の表面上
に、受光部11及び遮光部12を周知の方法で配列して
形成する。その後、表面の平坦化のために、透明高分子
樹脂をスピンコート法により塗布し、硬化させて平坦化
層20を形成する。次いで、イエローフィルター層31
を所定の受光部上に選択的に形成する。イエローフィル
ター層31は、ネガ型感光性アクリル系樹脂を平坦化層
20上にスピンコート法により塗布し、露光、現像を行
いパターニングした後、所定の染色液に浸漬して染色
し、その後、タンニン酸水溶液と酒石酸水溶液とで定着
処理を施して形成する。ここまでの工程は、従来の技術
の欄で説明した図7(A),図8(A)と同様である。
On the surface of a semiconductor substrate 10 made of silicon, light receiving portions 11 and light shielding portions 12 are arranged by a known method. Thereafter, for planarization of the surface, a transparent polymer resin is applied by a spin coating method and cured to form a planarization layer 20. Next, the yellow filter layer 31
Is selectively formed on a predetermined light receiving portion. The yellow filter layer 31 is formed by applying a negative photosensitive acrylic resin on the flattening layer 20 by spin coating, exposing and developing, patterning, immersing in a predetermined dyeing solution, dyeing, and then tanning. It is formed by performing a fixing treatment with an aqueous acid solution and an aqueous tartaric acid solution. The steps so far are the same as those in FIGS. 7A and 8A described in the section of the related art.

【0037】次いで、イエローフィルター層31が形成
されていない領域に、段差低減層60を形成する。ま
ず、フィルター層形成材料と同一種類の材料を塗布し、
イエローフィルター層31の反転マスクを用いて露光
し、次いでイエローフィルター層31の非形成領域にパ
ターンを形成する。ここで、マスクとは、露光工程で用
いる回路パターンの原板であり、その回路パターン部分
の露光領域と非露光領域を反転させたものを反転マスク
とよぶ。このとき、段差低減層60の厚みがイエローフ
ィルター層31と同じになるように、形成材料の塗布膜
厚を調整する。その後、タンニン酸水溶液と酒石酸水溶
液とで定着処理(混色防止処理)を施して段差低減層6
0を形成する(図1(A)、図2(A))。
Next, a step reduction layer 60 is formed in a region where the yellow filter layer 31 is not formed. First, apply the same type of material as the filter layer forming material,
Exposure is performed using a reversal mask of the yellow filter layer 31, and then a pattern is formed in a non-formed area of the yellow filter layer 31. Here, the mask is an original plate of a circuit pattern used in an exposure step, and a mask obtained by inverting an exposed area and a non-exposed area of the circuit pattern portion is called an inverted mask. At this time, the applied film thickness of the forming material is adjusted so that the thickness of the step reduction layer 60 becomes the same as that of the yellow filter layer 31. Thereafter, a fixing treatment (color mixture prevention treatment) is performed with an aqueous tannic acid solution and an aqueous tartaric acid solution to form a step difference reduction layer 6.
0 (FIGS. 1A and 2A).

【0038】次に、シアンフィルター層32を、イエロ
ーフィルター層31及び段差低減層60の表面上の、所
定の受光部上の領域に選択的に形成する。シアンフィル
ター層32の形成材料及び形成方法は、染色材料が異な
る点を除いてイエローフィルター層31と同様である
(図1(B)、図2(B))。
Next, the cyan filter layer 32 is selectively formed in a region on a predetermined light receiving portion on the surfaces of the yellow filter layer 31 and the step reduction layer 60. The forming material and forming method of the cyan filter layer 32 are the same as those of the yellow filter layer 31 except that the dyeing material is different (FIGS. 1B and 2B).

【0039】さらに、同様にして、マゼンタフィルター
層33を所定の受光部上の領域に選択的に形成する(図
1(C)、図2(C))。
Further, similarly, a magenta filter layer 33 is selectively formed in a region on a predetermined light receiving portion (FIGS. 1C and 2C).

【0040】その後、表面を平坦化するために透明高分
子樹脂をスピンコート法により塗布し硬化させて中間層
40を形成し、その上に、各受光部11に対応するよう
にマイクロレンズアレイ層50を形成して、図6(A)
に示したカラーフィルタアレイを有する固体撮像装置を
得る(図1(D)、図2(D))。
Thereafter, in order to flatten the surface, a transparent polymer resin is applied by spin coating and cured to form an intermediate layer 40, on which a microlens array layer corresponding to each light receiving section 11 is formed. Forming 50, FIG.
(D) and (D) of FIG. 2 are obtained.

【0041】得られた図6(A)のフィルタ配置を有す
る固体撮像装置のIII−III線での矢印方向から見た断面
図を図3に示す。イエローフィルター層31とシアンフ
ィルター層32とが積層されることにより、全体として
グリーンフィルター層34が形成される。図中、81は
固体撮像装置に垂直に入射する入射光を示す。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the obtained solid-state imaging device having the filter arrangement of FIG. By laminating the yellow filter layer 31 and the cyan filter layer 32, a green filter layer 34 is formed as a whole. In the figure, reference numeral 81 denotes incident light that is vertically incident on the solid-state imaging device.

【0042】(実施の形態2)図6(A)に示したフィ
ルタ配置を有するカラーフィルタアレイを有する固体撮
像装置の製造方法を以下に示す。
(Embodiment 2) A method of manufacturing a solid-state imaging device having a color filter array having the filter arrangement shown in FIG.

【0043】図4及び図5は、本実施の形態にかかる固
体撮像装置の製造方法を工程順に示した概略図であり、
図4は図6(A)のI−I線での矢印方向から見た断面
図、図5は図6(A)のII−II線での矢印方向から見た
断面図である。
FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the present embodiment in the order of steps.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 6A, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 6A.

【0044】本実施の形態は、カラーフィルター層を、
マゼンタフィルター層33,イエローフィルター層3
1,段差低減層60,シアンフィルター層32の順に形
成していく点で実施の形態1と相違する。以下にその詳
細を説明する。
In this embodiment, the color filter layer is
Magenta filter layer 33, yellow filter layer 3
The first embodiment is different from the first embodiment in that a step reduction layer 60 and a cyan filter layer 32 are formed in this order. The details will be described below.

【0045】シリコンからなる半導体基板10の表面上
に、受光部11及び遮光部12を周知の方法で配列して
形成する。その後、表面の平坦化のために、透明高分子
樹脂をスピンコート法により塗布し、硬化させて平坦化
層20を形成する。次いで、マゼンタフィルター層33
を所定の受光部上の領域に選択的に形成する。マゼンタ
フィルター層33は、ネガ型感光性アクリル系樹脂を平
坦化層20上にスピンコート法により塗布し、露光、現
像を行いパターニングした後、所定の染色液に浸漬して
染色し、その後、タンニン酸水溶液と酒石酸水溶液とで
定着処理を施して形成する(図4(A),図5
(A))。
On a surface of a semiconductor substrate 10 made of silicon, light receiving portions 11 and light shielding portions 12 are arranged and formed by a known method. Thereafter, for planarization of the surface, a transparent polymer resin is applied by a spin coating method and cured to form a planarization layer 20. Next, the magenta filter layer 33
Is selectively formed in a region on a predetermined light receiving portion. The magenta filter layer 33 is formed by applying a negative photosensitive acrylic resin on the flattening layer 20 by spin coating, exposing and developing, patterning, immersing in a predetermined dyeing solution, dyeing, and then tanning. A fixing process is performed with an aqueous acid solution and an aqueous tartaric acid solution (FIGS. 4A and 5A).
(A)).

【0046】次いで、イエローフィルター層31を、マ
ゼンタフィルター層33が形成されていない領域の所定
の受光部上の領域に選択的に形成する。イエローフィル
ター層31の形成材料及び形成方法は、染色材料が異な
る点を除いてマゼンタフィルター層33と同様である。
このとき、イエローフィルター層31の厚さはマゼンタ
フィルター層33より厚く形成するのが好ましい。この
ようにすれば、この後の段差低減層材料の塗布を、イエ
ローフィルター層31の反転マスクを用いることによ
り、選択的に行うことができる(図4(B),図5
(B))。
Next, the yellow filter layer 31 is selectively formed in a region on a predetermined light receiving portion in a region where the magenta filter layer 33 is not formed. The forming material and forming method of the yellow filter layer 31 are the same as those of the magenta filter layer 33 except that the dyeing material is different.
At this time, it is preferable that the yellow filter layer 31 be formed thicker than the magenta filter layer 33. In this way, the subsequent application of the step reduction layer material can be selectively performed by using the reversal mask of the yellow filter layer 31 (FIGS. 4B and 5).
(B)).

【0047】次いで、イエローフィルター層31が形成
されていない領域に、段差低減層60を形成する。ま
ず、フィルター層形成材料と同一種類の材料を、イエロ
ーフィルター層31の反転マスクを用いてイエローフィ
ルター層31の非形成領域に塗布し、露光、現像を行
う。このとき、段差低減層60の厚みがイエローフィル
ター層31と同じになるように、形成材料の塗布膜厚を
調整する。その後、タンニン酸水溶液と酒石酸水溶液と
で定着処理(混色防止処理)を施して段差低減層60を
形成する(図4(C)、図5(C))。
Next, a step reduction layer 60 is formed in a region where the yellow filter layer 31 is not formed. First, a material of the same type as the material for forming the filter layer is applied to a non-formation region of the yellow filter layer 31 using an inversion mask of the yellow filter layer 31, and exposure and development are performed. At this time, the applied film thickness of the forming material is adjusted so that the thickness of the step reduction layer 60 becomes the same as that of the yellow filter layer 31. Thereafter, a fixing process (color mixture prevention process) is performed with an aqueous tannic acid solution and an aqueous tartaric acid solution to form the step difference reduction layer 60 (FIGS. 4C and 5C).

【0048】次に、シアンフィルター層32を、イエロ
ーフィルター層31及び段差低減層60の表面上の、所
定の受光部上の領域に選択的に形成する。シアンフィル
ター層32の形成材料及び形成方法は、染色材料が異な
る点を除いて他のフィルター層31,33と同様である
(図4(D)、図5(D))。
Next, the cyan filter layer 32 is selectively formed in a region on a predetermined light receiving portion on the surfaces of the yellow filter layer 31 and the step reduction layer 60. The forming material and forming method of the cyan filter layer 32 are the same as those of the other filter layers 31 and 33 except that the dyeing material is different (FIGS. 4D and 5D).

【0049】その後、表面を平坦化するために透明高分
子樹脂をスピンコート法により塗布し硬化させて中間層
40を形成し、その上に、各受光部11に対応するよう
にマイクロレンズアレイ層50を形成して、図6(A)
に示したカラーフィルタアレイを有する固体撮像装置を
得る(図4(E)、図5(E))。
Thereafter, in order to flatten the surface, a transparent polymer resin is applied by spin coating and cured to form an intermediate layer 40, on which a microlens array layer corresponding to each light receiving section 11 is formed. Forming 50, FIG.
(E) and (E) of FIG. 5 are obtained.

【0050】上記の実施の形態1及び2で得られた固体
撮像装置は、イエローフィルター層31が形成されてい
ない領域に、イエローフィルター層31の表面と略同一
の表面高さを有する段差低減層60を形成するので、こ
れらの表面上に形成されたシアンフィルター層32の厚
みを均一に形成することができる。また、段差低減層6
0はイエローフィルター層31上には形成しないから、
マイクロレンズアレイ層50と受光部11との距離が大
きくなることがない。
The solid-state imaging device obtained in the first and second embodiments has a step reduction layer having substantially the same surface height as the surface of the yellow filter layer 31 in a region where the yellow filter layer 31 is not formed. Since 60 is formed, the thickness of the cyan filter layer 32 formed on these surfaces can be formed uniformly. In addition, the step reduction layer 6
Since 0 is not formed on the yellow filter layer 31,
The distance between the microlens array layer 50 and the light receiving section 11 does not increase.

【0051】また、段差低減層60は、段差低減層形成
材料の塗布、露光、及び現像というカラーフィルター層
31,32,33と同様の形成プロセスで製造できる。
Further, the step-reducing layer 60 can be manufactured by the same forming process as that for the color filter layers 31, 32, and 33 in which a material for forming the step-reducing layer is applied, exposed, and developed.

【0052】さらに、段差低減層60は、カラーフィル
ター層31,32,33と同一種類の材料を用いて形成
することも可能である。
Further, the step reduction layer 60 can be formed using the same type of material as the color filter layers 31, 32, 33.

【0053】したがって、上記の実施の形態によれば、
良好な画質を有し、耐熱性、耐湿性に優れ、信頼性の高
い固体撮像装置を効率よく製造することができる。
Therefore, according to the above embodiment,
A solid-state imaging device having good image quality, excellent heat resistance and moisture resistance, and high reliability can be efficiently manufactured.

【0054】なお、上記の実施の形態では、カラーフィ
ルター層31,32,33の着色は染色にて行う方法を
示したが、これに代えて周知の色素含有レジスト樹脂を
用いる方法であってもよい。
In the above embodiment, the method of coloring the color filter layers 31, 32, and 33 by dyeing has been described. However, a method using a well-known dye-containing resist resin may be used instead. Good.

【0055】また、上記の実施の形態では、カラーフィ
ルター層31,32,33及び段差低減層60はいずれ
もネガ型感光性アクリル系樹脂を用いたが、これに代え
て周知のカラーフィルター層形成材料、例えば、感光性
を有するゼラチン、カゼイン、グリュー、PVA等の樹
脂材料を用いてもよい。
In the above embodiment, the color filter layers 31, 32 and 33 and the step reduction layer 60 are all made of a negative photosensitive acrylic resin. For example, a photosensitive resin material such as gelatin, casein, glue, or PVA may be used.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上より明らかな通り、本発明によれば
良好な画質を有し、耐熱性、耐湿性に優れ、信頼性の高
い固体撮像装置を効率よく製造することができる。
As is clear from the above, according to the present invention, a solid-state imaging device having good image quality, excellent heat resistance and moisture resistance, and high reliability can be efficiently manufactured.

【0057】即ち、特定色のカラーフィルター層を選択
的に形成した後、前記カラーフィルター層が形成されて
いない領域に段差低減層を選択的に形成することによ
り、これらの上にさらに別色のカラーフィルター層を選
択的に形成したとき、厚みが均一なカラーフィルター層
を容易に形成することができる。その結果、カラーフィ
ルター層の厚み差に起因するライン分光差を抑えること
ができる。したがって、ライン濃淡のない固体撮像装置
を得ることができる。
That is, after a color filter layer of a specific color is selectively formed, a step difference reducing layer is selectively formed in a region where the color filter layer is not formed, so that another color filter layer is further formed thereon. When the color filter layer is selectively formed, a color filter layer having a uniform thickness can be easily formed. As a result, it is possible to suppress the line spectral difference caused by the thickness difference of the color filter layer. Therefore, a solid-state imaging device having no line shading can be obtained.

【0058】また、前記段差低減層を、前記特定色のカ
ラーフィルター層の表面と略同一の表面高さを有するよ
うに形成することにより、マイクロレンズアレイ層と受
光部との距離が大きくする必要がなく、その結果、マイ
クロレンズアレイ層による集光効果を十分に得ることが
でき、集光率の大きな固体撮像装置が得られる。
Further, by forming the step reduction layer so as to have substantially the same surface height as the surface of the color filter layer of the specific color, it is necessary to increase the distance between the microlens array layer and the light receiving section. As a result, the light-collecting effect of the microlens array layer can be sufficiently obtained, and a solid-state imaging device having a high light-collection rate can be obtained.

【0059】また、前記段差低減層を、段差低減層形成
材料を塗布する工程と、前記塗布された段差低減層形成
材料を露光する工程と、現像する工程とを経て形成する
ことにより、段差低減層をカラーフィルター層と同様の
形成プロセスで効率よく製造することができる。
The step-reducing layer is formed through a step of applying a step-reducing-layer-forming material, a step of exposing the applied step-reducing-layer-forming material, and a step of developing. The layer can be efficiently manufactured by the same forming process as the color filter layer.

【0060】この場合において、前記段差低減層形成材
料の塗布を前記特定色のカラーフィルター層の反転マス
クを用いて行うことにより、段差低減層を、カラーフィ
ルター層の非形成領域のみに、カラーフィルター層と同
一表面高さとなるように容易に形成することができる。
In this case, the step-reducing layer forming material is applied using an inversion mask of the color filter layer of the specific color so that the step-reducing layer is formed only in the non-formation region of the color filter layer. It can be easily formed to have the same surface height as the layer.

【0061】また、前記段差低減層を、前記カラーフィ
ルター層と同一種類の材料を用いて形成することによ
り、段差低減層をカラーフィルター層と同様の形成プロ
セスで製造することがより一層容易になる。また、段差
低減層とカラーフィルター層との熱膨張係数や吸湿率等
の物性を同一にすることができるので、耐熱性や耐湿性
に優れ、信頼性の高い固体撮像装置が得られる。
Further, by forming the step-reducing layer using the same kind of material as the color filter layer, it is much easier to manufacture the step-reducing layer by the same forming process as the color filter layer. . In addition, since the physical properties such as the coefficient of thermal expansion and the moisture absorption of the step difference reducing layer and the color filter layer can be made the same, a solid-state imaging device having excellent heat resistance and moisture resistance and high reliability can be obtained.

【0062】また、前記段差低減層をネガ型感光性アク
リル系樹脂を用いて形成することにより、段差低減層
を、カラーフィルター層の形成プロセスと同様に、塗布
・露光・現像の各工程を経て効率よく製造することがで
きる。
Further, by forming the step-reducing layer by using a negative photosensitive acrylic resin, the step-reducing layer can be formed through coating, exposure and development steps in the same manner as the color filter layer forming process. It can be manufactured efficiently.

【0063】さらに、本発明をフィールド色差順次方式
の固体撮像装置の製造に適用することにより、ライン濃
淡のない良好な画質の固体撮像装置を得ることができ
る。
Further, by applying the present invention to the manufacture of a solid-state imaging device of the field color difference sequential system, a solid-state imaging device having good image quality without line shading can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1にかかる固体撮像装置の製造方
法を、図6(A)のI−I線での矢印方向から見た概略
断面図として工程順に示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method of manufacturing a solid-state imaging device according to a first embodiment in the order of steps as a schematic cross-sectional view taken along a line II of FIG. 6A;

【図2】 実施の形態1にかかる固体撮像装置の製造方
法を、図6(A)のII−II線での矢印方向から見た概略
断面図として工程順に示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment as a schematic cross-sectional view taken along a line II-II in FIG.

【図3】 実施の形態1で得られた固体撮像装置の図6
(A)のIII−III線での矢印方向から見た概略断面図で
ある。
FIG. 3 shows the solid-state imaging device obtained in Embodiment 1;
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.

【図4】 実施の形態2にかかる固体撮像装置の製造方
法を、図6(A)のI−I線での矢印方向から見た概略
断面図として工程順に示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment in the order of steps as a schematic cross-sectional view taken along the line II of FIG. 6A;

【図5】 実施の形態2にかかる固体撮像装置の製造方
法を、図6(A)のII−II線での矢印方向から見た概略
断面図として工程順に示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment as a schematic cross-sectional view taken along a line II-II in FIG.

【図6】 フィールド色差順次方式に使用されるカラー
フィルターアレイのフィルタ配列の一例を示した模式的
平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of a filter array of a color filter array used in the field color difference sequential system.

【図7】 従来の固体撮像装置の製造方法を、図6
(A)のI−I線での矢印方向から見た概略断面図とし
て工程順に示した図である。
FIG. 7 shows a conventional method of manufacturing a solid-state imaging device,
It is the figure shown in order of a process as a schematic sectional view seen from the direction of an arrow in the II line of (A).

【図8】 従来の固体撮像装置の製造方法を、図6
(A)のII−II線での矢印方向から見た概略断面図とし
て工程順に示した図である。
FIG. 8 shows a conventional method for manufacturing a solid-state imaging device,
It is the figure shown in order of a process as a schematic sectional view seen from the direction of an arrow in line II-II of (A).

【図9】 従来の製造方法により得られた固体撮像装置
の図6(A)のIII−III線での矢印方向から見た概略断
面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a solid-state imaging device obtained by a conventional manufacturing method, as viewed from the direction of arrows along line III-III in FIG.

【図10】 従来の別の製造方法により得られた固体撮
像装置の構成を示した図であって、(A)は図6(A)
のI−I線での矢印方向から見た概略断面図、(B)は
図6(A)のII−II線での矢印方向から見た概略断面図
である。
10A and 10B are diagrams illustrating a configuration of a solid-state imaging device obtained by another conventional manufacturing method, where FIG.
6B is a schematic cross-sectional view taken along the line II in FIG. 6A, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 6A.

【図11】 図10の固体撮像装置に垂直光が入射した
ときの状態を示した、図6(A)のIII−III線での矢印
方向から見た断面図である。
11 is a cross-sectional view showing a state when vertical light is incident on the solid-state imaging device in FIG. 10 and viewed from the direction of the arrows along the line III-III in FIG. 6A.

【図12】 図10の固体撮像装置に斜めに光が入射し
たときの状態を示した、図6(A)のIII−III線での矢
印方向から見た断面図である。
12 is a cross-sectional view showing a state when light is obliquely incident on the solid-state imaging device in FIG. 10 as viewed from the direction of the arrows along the line III-III in FIG. 6A.

【図13】 従来のさらに別の製造方法により得られた
固体撮像装置の構成を示した図であって、(A)は図6
(A)のI−I線での矢印方向から見た概略断面図、
(B)は図6(A)のII−II線での矢印方向から見た概
略断面図である。
13A and 13B are diagrams showing a configuration of a solid-state imaging device obtained by still another conventional manufacturing method, and FIG.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 6B is a schematic sectional view taken along the line II-II in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 11 受光部 12 遮光部 20,21 平坦化層 22 中間層 31 イエローフィルター層 32 シアンフィルター層 33 マゼンタフィルター層 34 グリーンフィルター層 40 中間層 50 マイクロレンズアレイ層 60 段差低減層 81 垂直入射光 82 斜め入射光 91 接続界面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor substrate 11 Light receiving part 12 Light shielding part 20, 21 Flattening layer 22 Intermediate layer 31 Yellow filter layer 32 Cyan filter layer 33 Magenta filter layer 34 Green filter layer 40 Intermediate layer 50 Microlens array layer 60 Step difference reduction layer 81 Normally incident light 82 Oblique incident light 91 Connection interface

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年4月1日[Submission date] April 1, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】即ち、本発明の第1の構成にかかる固体撮
像装置の製造方法は、半導体基板上に配列された受光部
上に複数の色群よりなるカラーフィルタ層を形成する
固体撮像装置の製造方法であって、所定の受光部上に特
定色のカラーフィルター層を選択的に形成した後、段差
低減層形成材料を塗布し、次いで、前記塗布された段差
低減層形成材料を露光し、現像することにより、前記特
定色のカラーフィルター層が形成されていない領域に段
差低減層を選択的に形成することを特徴とする。
[0025] That is, the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the first configuration of the present invention, <br/> of forming a color filter over layer comprising a plurality of color groups on the light receiving portions arranged on a semiconductor substrate a method of manufacturing a solid-state imaging device, after selectively forming a specific color color filter layer on the predetermined light receiving portion, the step
Applying the reducing layer forming material, and then applying the applied step
By exposing and developing the reduction layer forming material , a step reduction layer is selectively formed in a region where the color filter layer of the specific color is not formed.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0026】本発明の第1の構成によれば、特定色のカ
ラーフィルター層を選択的に形成した後、前記カラーフ
ィルター層が形成されていない領域に段差低減層を選択
的に形成するので、これらの上にさらに別色のカラーフ
ィルター層を選択的に形成したとき、厚みが均一なカラ
ーフィルター層を容易に形成することができる。その結
果、カラーフィルター層の厚み差に起因するライン分光
差を抑えることができる。したがって、ライン濃淡のな
い固体撮像装置を得ることができる。また、前記段差低
減層は、段差低減層形成材料を塗布する工程と、前記塗
布された段差低減層形成材料を露光する工程と、現像す
る工程とを経て形成される。これによれば、段差低減層
をカラーフィルター層と同様の形成プロセスで製造でき
るため、従来のカラーフィルタアレイ層の形成工程を大
幅に変更する必要がない。その結果、従来の製造装置を
用いて、工程が複雑となることなく、上記の優れた効果
を有する固体撮像装置を効率的に製造することができ
る。
According to the first configuration of the present invention, after the color filter layer of a specific color is selectively formed, the step reduction layer is selectively formed in a region where the color filter layer is not formed. When a color filter layer of another color is selectively formed thereon, a color filter layer having a uniform thickness can be easily formed. As a result, it is possible to suppress the line spectral difference caused by the thickness difference of the color filter layer. Therefore, a solid-state imaging device having no line shading can be obtained. In addition, the step is low.
The reducing layer includes a step of applying a step-reducing layer forming material and the coating step.
Exposing the spread step forming layer forming material and developing
Through the steps of According to this, the step reduction layer
Can be manufactured by the same forming process as the color filter layer.
Therefore, the conventional process of forming a color filter array layer is large.
No need to change to width. As a result, conventional manufacturing equipment
The above excellent effects can be used without complicating the process
Can efficiently manufacture a solid-state imaging device having
You.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Correction target item name] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0029】この場合において、前記段差低減層形成材
塗布した後に、前記特定色のカラーフィルター層の
反転マスクを用いて露光することにより前記段差低減層
を形成することが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、段差低減層を、カラーフィルター層の非形成領域の
みに選択的に、カラーフィルター層と同一表面高さとな
るように、容易に形成することができる。
[0029] In this case, after coating the step difference reduction layer forming material, the step difference reduction layer by exposure using a reversal mask of the specific color color filter layer
Is preferably formed . According to such a preferred configuration, the step reduction layer can be easily formed selectively only in the non-formation region of the color filter layer so as to have the same surface height as the color filter layer.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Correction target item name] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0032】本発明の第2の構成にかかる固体撮像装置
の製造方法は、半導体基板上に配列された受光部上に複
数の色群よりなるカラーフィルター層を形成する固体撮
像装置の製造方法であって、所定の受光部上に特定色の
カラーフィルター層を選択的に形成した後、前記特定色
のカラーフィルター層が形成されていない領域にネガ型
感光性アクリル系樹脂よりなる段差低減層を選択的に形
成することを特徴とする。さらに、上記の第1及び第2
構成において、前記固体撮像装置が、フィールド色差
順次方式の固体撮像装置であることが好ましい。フィー
ルド色差順次方式とは、色信号が色差信号の形で走査線
ごとに線順次で得られる方式をいう。この方式の固体撮
像装置に本発明を適用することにより、n番目の走査線
とn+1番目の走査線とで感度差が生じない固体撮像装
置を得ることができるから、本発明の効果がより顕著に
発現し、ライン濃淡のない良好な画質の固体撮像装置を
得ることができる。
A solid-state imaging device according to a second configuration of the present invention
Is a method of manufacturing a light receiving section arranged on a semiconductor substrate.
Solid-state imaging to form a color filter layer consisting of several color groups
A method of manufacturing an imaging device, comprising:
After selectively forming the color filter layer, the specific color
Negative type in areas where no color filter layer is formed
Selectively forming the step reduction layer made of photosensitive acrylic resin
It is characterized by the following. Furthermore, the first and second
In the above configuration, it is preferable that the solid-state imaging device is a solid-state imaging device of a field color difference sequential system. The field color difference sequential method is a method in which a color signal is obtained in the form of a color difference signal line by line for each scanning line. By applying the present invention to this type of solid-state imaging device, it is possible to obtain a solid-state imaging device in which there is no difference in sensitivity between the n-th scanning line and the (n + 1) -th scanning line. And a solid-state imaging device with good image quality without line shading can be obtained.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0060[Correction target item name] 0060

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0060】この場合において、前記段差低減層形成材
塗布した後に、前記特定色のカラーフィルター層の
反転マスクを用いて露光することにより前記段差低減層
を形成することにより、段差低減層を、カラーフィルタ
ー層の非形成領域のみに、カラーフィルター層と同一表
面高さとなるように容易に形成することができる。
In this case, after the step-reducing layer forming material is applied , the step-reducing layer is exposed by using an inversion mask of the color filter layer of the specific color.
By forming the layer, the step difference reduction layer can be easily formed only in the non-formation region of the color filter layer so as to have the same surface height as the color filter layer.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に配列された受光部上に複
数の色群よりなるカラーフィルタ層を形成して固体撮像
装置を製造する方法であって、所定の受光部上に特定色
のカラーフィルター層を選択的に形成した後、前記特定
色のカラーフィルター層が形成されていない領域に段差
低減層を選択的に形成する工程を含むことを特徴とする
固体撮像装置の製造方法。
1. A method for manufacturing a solid-state image pickup device by forming a color filter layer comprising a plurality of color groups on a light receiving portion arranged on a semiconductor substrate, wherein a color of a specific color is formed on a predetermined light receiving portion. A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising: after selectively forming a filter layer, selectively forming a step reduction layer in a region where the color filter layer of the specific color is not formed.
【請求項2】 前記段差低減層を、前記特定色のカラー
フィルター層の表面と略同一の表面高さを有するように
形成する請求項1に記載の固体撮像装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the step difference reducing layer is formed to have substantially the same surface height as the surface of the color filter layer of the specific color.
【請求項3】 前記段差低減層が、段差低減層形成材料
を塗布する工程と、前記塗布された段差低減層形成材料
を露光する工程と、現像する工程とを経て形成される請
求項1又は2に記載の固体撮像装置の製造方法。
3. The step reducing layer is formed through a step of applying a step reducing layer forming material, a step of exposing the applied step reducing layer forming material, and a step of developing. 3. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to item 2.
【請求項4】 前記段差低減層形成材料の塗布を前記特
定色のカラーフィルター層の反転マスクを用いて行う請
求項3に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the step-reducing layer forming material is applied using an inversion mask of the color filter layer of the specific color.
【請求項5】 前記段差低減層が、前記カラーフィルタ
ー層と同一種類の材料を用いて形成される請求項1〜4
のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
5. The step difference reducing layer is formed using the same type of material as the color filter layer.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of the above.
【請求項6】 前記段差低減層がネガ型感光性アクリル
系樹脂よりなる請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮
像装置の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the step reduction layer is made of a negative photosensitive acrylic resin.
【請求項7】 前記固体撮像装置が、フィールド色差順
次方式の固体撮像装置である請求項1〜6のいずれかに
記載の固体撮像装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein said solid-state imaging device is a solid-state imaging device of a field color difference sequential system.
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