JPS5814074B2 - カラ−固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラ−固体撮像素子の製造方法Info
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- JPS5814074B2 JPS5814074B2 JP54134166A JP13416679A JPS5814074B2 JP S5814074 B2 JPS5814074 B2 JP S5814074B2 JP 54134166 A JP54134166 A JP 54134166A JP 13416679 A JP13416679 A JP 13416679A JP S5814074 B2 JPS5814074 B2 JP S5814074B2
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Classifications
-
- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の利用分野
本発明は光検出素子アレー、特にカラー固体撮像素子の
製法に関するものである。
製法に関するものである。
（２）従来技術
固体撮像素子は周知のように小型、軽量、長寿命、メイ
ンテナンスフリー等数々の利点を有し、工業、家庭用と
して多くの用途が期待されている。
ンテナンスフリー等数々の利点を有し、工業、家庭用と
して多くの用途が期待されている。
特に、カラー固体撮像素子はＶＴＲ用ハンディカメラと
いう大きな用途があり、現在本素子の開発が精力的に行
なわれている。
いう大きな用途があり、現在本素子の開発が精力的に行
なわれている。
カラー撮像素子は光電変換素子および走査回路を集積化
した撮像ＩＣ上にカラーフィルタが取付けられたもので
ある。
した撮像ＩＣ上にカラーフィルタが取付けられたもので
ある。
カラー撮像素子の一般的な製作工程を第１図に示す。
１はＳｉ半導体基板２の上に光ダイオード配線および走
査回路の製作を完了した撮像ＩＣであり、３は光ダイオ
ードアレー領域、４は走査回路領域である。
査回路の製作を完了した撮像ＩＣであり、３は光ダイオ
ードアレー領域、４は走査回路領域である。
５は２，３０周辺部に酸化膜６を介して設けられたワイ
ヤボンデイング用のノ々ツド電極（上記配線等と共にＡ
ｔで作る）である。
ヤボンデイング用のノ々ツド電極（上記配線等と共にＡ
ｔで作る）である。
７は撮像ＩＣを保護する保護用酸化膜（例えばＳｉ０２
）であり、電極５の上部８は後で行なうワイヤーボンデ
イングのため酸化膜は除去されている（同図ａ）。
）であり、電極５の上部８は後で行なうワイヤーボンデ
イングのため酸化膜は除去されている（同図ａ）。
最も一般的に使用されているＲＧＢ３原色フィルタの場
合、本撮像ＩＣの上部に第１層目のゼラチン膜が塗布さ
れ、ホトマスクを使用して露光、現像しＲ（赤）を染色
する領域９を残した後本ＩＣ全体をＲ染料液に浸しＲの
染色を行なう。
合、本撮像ＩＣの上部に第１層目のゼラチン膜が塗布さ
れ、ホトマスクを使用して露光、現像しＲ（赤）を染色
する領域９を残した後本ＩＣ全体をＲ染料液に浸しＲの
染色を行なう。
次に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリグ
リシジメタクリレート（ＰＧＭＡ）等の高分子樹脂中間
層１０−１を全体に形成する。
リシジメタクリレート（ＰＧＭＡ）等の高分子樹脂中間
層１０−１を全体に形成する。
同様の工程を２回繰り返すことによりＧ（緑）領域１１
、Ｂ（青）領域１２の染色を行なう（同図ｂ）。
、Ｂ（青）領域１２の染色を行なう（同図ｂ）。
この後、ホトマスクを使用してパッド電極５の上部１３
に相当する高分子樹脂層１０−１．１０−２１０−３の
除去を行ないパッド電極５を露出し、本素子をパッケー
ジに取付けた後、ワイヤによるボンデイング１４を行な
ってカラー撮像素子の製作が完了する（同図Ｃ）。
に相当する高分子樹脂層１０−１．１０−２１０−３の
除去を行ないパッド電極５を露出し、本素子をパッケー
ジに取付けた後、ワイヤによるボンデイング１４を行な
ってカラー撮像素子の製作が完了する（同図Ｃ）。
上記の製作方法は撮像ＩＣを製作する場合と同様のホト
エッチング技術を用いて、各光ダイオードの上部に合わ
せ精度よくカラーフィルタを形成することができるので
、色再現性が良い、量産性が高い等カラー撮像素子の製
作方法として非常に優れた方法である。
エッチング技術を用いて、各光ダイオードの上部に合わ
せ精度よくカラーフィルタを形成することができるので
、色再現性が良い、量産性が高い等カラー撮像素子の製
作方法として非常に優れた方法である。
しかし乍ら、発明者らは本法によりカラー撮像素子を製
作した結果、以下に説明するような問題を発生すること
が判明した。
作した結果、以下に説明するような問題を発生すること
が判明した。
パッド用電極はフィルタ工程毎に通常のＩＣ工程では使
用しないゼラチン、ホトエツチンダ液等にさらされるた
め電極の表面が化学反応により諸種のＡｔ化合物に変化
する。
用しないゼラチン、ホトエツチンダ液等にさらされるた
め電極の表面が化学反応により諸種のＡｔ化合物に変化
する。
またゼラチン、高分子樹脂は酸化膜のような無機物では
なく有機物であり、パッド部のような凹面に一部がホト
エッチングされず残りやすい。
なく有機物であり、パッド部のような凹面に一部がホト
エッチングされず残りやすい。
これらの結果 ワイヤーボンデイングを行なう際、ボン
ダビイリテイ（接着性）が悪く、全くボンデイング不可
能あるいは接着した場合でも接着強度が低くなるという
問題が発生した。
ダビイリテイ（接着性）が悪く、全くボンデイング不可
能あるいは接着した場合でも接着強度が低くなるという
問題が発生した。
接着強度を測定した結果、カラーフィルタを形成した素
子の強度はフィルタ工程を通さなかった素子の〜１／４
に低下しており、歩留りおよび信頼度を著しく低下させ
ることが判明した。
子の強度はフィルタ工程を通さなかった素子の〜１／４
に低下しており、歩留りおよび信頼度を著しく低下させ
ることが判明した。
これは最終工程となる実装時の歩留り低下を意味し、本
問題はカラー撮像素子を実用化する上で是非とも解決し
なければならない課題となっている。
問題はカラー撮像素子を実用化する上で是非とも解決し
なければならない課題となっている。
（３）発明の目的
本発明の目的は、上記の問題点を改良すること、すなわ
ちカラー固体撮像素子の製作歩留りおよび信頼度を向上
することである。
ちカラー固体撮像素子の製作歩留りおよび信頼度を向上
することである。
（４）発明の総括説明
本発明は、上記目的を達成するため、ボンデイング用の
パッド電極がフィルタ製作プロセスの際、フィルタ材料
および薬品にさらさないプロセス工程を提供することで
あり、具体的にはパッド電極の上部に相当する保護膜の
除去をフィルタプロセスの最終工程で除去しこの後パッ
ド電極にワイヤボンデイングを施すようにしたものであ
る。
パッド電極がフィルタ製作プロセスの際、フィルタ材料
および薬品にさらさないプロセス工程を提供することで
あり、具体的にはパッド電極の上部に相当する保護膜の
除去をフィルタプロセスの最終工程で除去しこの後パッ
ド電極にワイヤボンデイングを施すようにしたものであ
る。
（５）実施例
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
第２図は本発明によるカラー固体撮像素子の製作工程を
示す図である。
示す図である。
１０１ぱ通常のＭＯＳＩＣ［作プロセスにより保護膜（
例えばシリコン酸化物ちるいはシリコン窒化物等の利用
を考えることができる）１０７の形成まで完了した撮像
ＩＣであり，１０２は光ダイオード１０３および走査回
路領域１０４を集積化するＳｉ半導体基板、１０５は撮
像ＩＣチップの周辺部に設けられたボンデイング用パッ
ド電極（一般にＡｔが使用される）、ｔた１０６はパッ
ド電極および前記電極と同一工程で作られた配線部分と
Ｓｉ基板を絶縁分離する酸化膜（一般にＳｉ０２が使用
される）である（同図（ａ））。
例えばシリコン酸化物ちるいはシリコン窒化物等の利用
を考えることができる）１０７の形成まで完了した撮像
ＩＣであり，１０２は光ダイオード１０３および走査回
路領域１０４を集積化するＳｉ半導体基板、１０５は撮
像ＩＣチップの周辺部に設けられたボンデイング用パッ
ド電極（一般にＡｔが使用される）、ｔた１０６はパッ
ド電極および前記電極と同一工程で作られた配線部分と
Ｓｉ基板を絶縁分離する酸化膜（一般にＳｉ０２が使用
される）である（同図（ａ））。
カラーフィルタは前記撮像ＩＣの上部に光ダイオードに
対応させて形成される。
対応させて形成される。
ここでは、最も一般的に採用されている前述の３原色フ
ィルタを例にとり本発明の工程を説明する。
ィルタを例にとり本発明の工程を説明する。
先ず、撮像ＩＣの上部に第１層目のゼラチン膜を塗布し
、本膜をホトマスクＩを使用して露光、現像し、第１色
目を染色する領域１０９を残しだ後撮像ＩＣ全体を第１
色目の染色液に浸し第１色目の染色Ｒを行なう。
、本膜をホトマスクＩを使用して露光、現像し、第１色
目を染色する領域１０９を残しだ後撮像ＩＣ全体を第１
色目の染色液に浸し第１色目の染色Ｒを行なう。
次に、染色を行なわないＲＧＭＡ，ＰＭＭＡ等の高分子
樹脂中間層１１０−１を全体に形成する（同図（ｂ））
。
樹脂中間層１１０−１を全体に形成する（同図（ｂ））
。
さらに第２層目のゼラチン膜を塗布し、第１色目と同様
、ホトマスクを使用し露光、現像し第２色目を染色する
領域１１１を残した後撮像ＩＣ全体を第２色目の染色液
に浸し第２色目の染色Ｇを行なう。
、ホトマスクを使用し露光、現像し第２色目を染色する
領域１１１を残した後撮像ＩＣ全体を第２色目の染色液
に浸し第２色目の染色Ｇを行なう。
ここで、前記中間層１１０−１は第２色目製作工程時に
第１色が脱色することおよび第１色目に第２色目が染色
されることを防止する。
第１色が脱色することおよび第１色目に第２色目が染色
されることを防止する。
さらに、第２層目の高分子樹脂中間層１１０−２を全体
に形成し、この後第３層目のゼラチンを塗布し、ホトマ
スク■を用い第１色および第２色目と同様の工程により
第３色目領域１１２を第３色液に浸し染色Ｂをする。
に形成し、この後第３層目のゼラチンを塗布し、ホトマ
スク■を用い第１色および第２色目と同様の工程により
第３色目領域１１２を第３色液に浸し染色Ｂをする。
続いて、第３層目の高分子樹脂中間層１１０−３を全体
に形成する（同図（Ｃ））。
に形成する（同図（Ｃ））。
最後に、パッド電極に相当する部分にのみパターンが設
けられたホトマスク■を用いて露光、現像し、第１層か
ら第３層まで積層した中間層１１０−１，１１０−２，
１１０−３のパッド電極上部１１３を除去する。
けられたホトマスク■を用いて露光、現像し、第１層か
ら第３層まで積層した中間層１１０−１，１１０−２，
１１０−３のパッド電極上部１１３を除去する。
続いて、穴のあいた中間層１１５をマスクにして、この
部分の下にある、すなわち、パッド電極上部の保護膜１
０７をエッチングし、パッド電極１０５を露出する。
部分の下にある、すなわち、パッド電極上部の保護膜１
０７をエッチングし、パッド電極１０５を露出する。
上記の工程を完了した撮像ＩＣはパッケージに敗り付け
られ、パッド電極とパッケージのピン端子とのワイヤボ
ンンデイング１１４が行なわれてカラー撮像素子ができ
上がる（同図ｄ） 。
られ、パッド電極とパッケージのピン端子とのワイヤボ
ンンデイング１１４が行なわれてカラー撮像素子ができ
上がる（同図ｄ） 。
発明者らは本発明の製作工程を使用しカラー撮像素子を
試作した結果、ボンダビイリテイはカラーフィルタを形
成する前の接着強度と全く変わらないレベルまで回復す
ることができた。
試作した結果、ボンダビイリテイはカラーフィルタを形
成する前の接着強度と全く変わらないレベルまで回復す
ることができた。
さらに、本発明ではパッド電極上の保護膜は高分子樹脂
層を除去するマスクで自動的に除去されるので、従来の
製作工程よりホトマスクを１枚減らすことができ、さら
に従来の工程では保護膜内に多発したピンホールをなく
すことができるため製作歩留りも著しく改善できるとい
う結果が得られた。
層を除去するマスクで自動的に除去されるので、従来の
製作工程よりホトマスクを１枚減らすことができ、さら
に従来の工程では保護膜内に多発したピンホールをなく
すことができるため製作歩留りも著しく改善できるとい
う結果が得られた。
以上、実施例を用いて説明したように、ボンデイング用
パッド電極上部にも医護用の酸化膜を残しておき、カラ
ーフィルタの製作を終了した後、パッド電極の上部に相
当する領域の高分子樹脂および酸化膜を除去することに
より歩留りおよび信頼度を著しく高めることができる。
パッド電極上部にも医護用の酸化膜を残しておき、カラ
ーフィルタの製作を終了した後、パッド電極の上部に相
当する領域の高分子樹脂および酸化膜を除去することに
より歩留りおよび信頼度を著しく高めることができる。
なお、上記の説明ではカラーフィルタの種類としてＲＧ
Ｂ３原色型を用いだが、シア／・イエロー等の２色補色
型の場合でも第２図と全く同様の製作工程によりカラー
撮像素子を製作することができる。
Ｂ３原色型を用いだが、シア／・イエロー等の２色補色
型の場合でも第２図と全く同様の製作工程によりカラー
撮像素子を製作することができる。
さらに、保護膜として前述の酸化物、窒化物以外にもＩ
Ｃに適合した種々の無機および有機物質の利用を考える
ことができる。
Ｃに適合した種々の無機および有機物質の利用を考える
ことができる。
また、上記の説明では撮像ＩＣの構成単位として光ダイ
オードを例にとって述べたが、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄ
ｅ−ｖｉｃｅｓの略）あるいはＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ
Ｉｎ−ｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓの略）を構成単
位として用いるカラー撮像素子の製作に適用することが
できることは勿論である。
オードを例にとって述べたが、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄ
ｅ−ｖｉｃｅｓの略）あるいはＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ
Ｉｎ−ｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓの略）を構成単
位として用いるカラー撮像素子の製作に適用することが
できることは勿論である。
第１図は、従来のカラー固体撮像素子の製作工程を示す
素子断面図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の製
作工程を示す素子断面図である。 ｆ，１０１…Ｓｉ半導体基板、５，１０５川ボンデイン
グ用パッド電極、７，１０７…保護膜、９，１０９，１
１，１１１，１２，１１２…染色領域、１０−１．１０
−２．１ ０−３，１１０−１，１１０−２，１１０−
３…高分子樹脂中間層。
素子断面図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の製
作工程を示す素子断面図である。 ｆ，１０１…Ｓｉ半導体基板、５，１０５川ボンデイン
グ用パッド電極、７，１０７…保護膜、９，１０９，１
１，１１１，１２，１１２…染色領域、１０−１．１０
−２．１ ０−３，１１０−１，１１０−２，１１０−
３…高分子樹脂中間層。
Claims (1)
- １ 同一半導体上に光電変換素子、走査回路およびカラ
ーフィルタを集積化したカラー固体撮像素子の製造方法
において、実装用ワイヤーボンデイングのために素子周
辺部に配列したパッド電極の上部にも光電変換素子等の
上部に相当する部分と同様の保護膜を形成し、続いて本
保護膜の上部にカラーフィルタ層と高分子樹脂中間層か
ら々る層を必要な色数に応じて複数層形成し、前記複数
層の製作工程が完了した後、前記バット電極上に積層し
た高分子樹脂層をホトエッチング技術により除去し、さ
らにエッチング後の前記高分子樹脂層をマスクして前記
パッド電極上の前記保護膜を除去することによりパッド
電極を表面に露出させることを特徴とするカラー固体撮
像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54134166A JPS5814074B2 (ja) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54134166A JPS5814074B2 (ja) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5658285A JPS5658285A (en) | 1981-05-21 |
| JPS5814074B2 true JPS5814074B2 (ja) | 1983-03-17 |
Family
ID=15121985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54134166A Expired JPS5814074B2 (ja) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814074B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5812354A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-24 | Toshiba Corp | カラ−用固体撮像装置の製造方法 |
| JPS5834961A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-01 | Dainippon Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子板の製造方法 |
| JPS592009A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | Toshiba Corp | 色フイルタの製造方法 |
| JPS6180104A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-23 | Matsushita Electronics Corp | カラ−フイルタ−の直接形成方法 |
| KR100447986B1 (ko) * | 1997-12-29 | 2005-07-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 광감지소자의칼라필터의제조방법 |
-
1979
- 1979-10-19 JP JP54134166A patent/JPS5814074B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5658285A (en) | 1981-05-21 |
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