JPS6142950A - カラ−固体撮像素子 - Google Patents
カラ−固体撮像素子Info
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- JPS6142950A JPS6142950A JP59164493A JP16449384A JPS6142950A JP S6142950 A JPS6142950 A JP S6142950A JP 59164493 A JP59164493 A JP 59164493A JP 16449384 A JP16449384 A JP 16449384A JP S6142950 A JPS6142950 A JP S6142950A
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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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は複数のカラーフィルタの一部を相互に重ね合
せ、異なる色を透過させるようにしたカラー固体撮像素
子に関する。
せ、異なる色を透過させるようにしたカラー固体撮像素
子に関する。
（従来の技術）
従来、カラー固体撮像素子において、例えば、電荷結合
型素子（以下ＣＯＤという）にあっては、その受光面は
凹部にある受光部と、凸部となる配線層とでは、その高
低差が２〜３ミクロンとなシ、この高低差の上にカラー
フィルタ層を形成スルと、ノ臂ターンに歪みを生じたル
、クラックを生じ、また分光特性も規格通シにすること
は非常に困難である。また、たとえばイエローフィルタ
の一部にシアンフィルタの一部を重ね合せグリーンフィ
ルタを形成することがおこなわれているが、その場合、
シアンフィルタはイエローフィルタ等の存在による凹β
、な下地の表面上にそのまま形成されていた。しかし１
．このフィルタの霊なシ部分のフィルタ（グリーン）は
下地の凹凸面の影４ｇＩを受け、ノ平ターン形状が損わ
れること、さらに分光特性および感度も損われることが
避けられないもので−ありた。
型素子（以下ＣＯＤという）にあっては、その受光面は
凹部にある受光部と、凸部となる配線層とでは、その高
低差が２〜３ミクロンとなシ、この高低差の上にカラー
フィルタ層を形成スルと、ノ臂ターンに歪みを生じたル
、クラックを生じ、また分光特性も規格通シにすること
は非常に困難である。また、たとえばイエローフィルタ
の一部にシアンフィルタの一部を重ね合せグリーンフィ
ルタを形成することがおこなわれているが、その場合、
シアンフィルタはイエローフィルタ等の存在による凹β
、な下地の表面上にそのまま形成されていた。しかし１
．このフィルタの霊なシ部分のフィルタ（グリーン）は
下地の凹凸面の影４ｇＩを受け、ノ平ターン形状が損わ
れること、さらに分光特性および感度も損われることが
避けられないもので−ありた。
（発明の目的）
この発明は上記事情に鑑みてなされ九ものであって、固
体撮像素子の受光面の凹凸を平坦化し、かつ異なるフィ
ルタ相互の重ね合せによって形成されるフィルタのパタ
ーン精度、分光特性、感度等の向上を図ることができる
カラー固体撮像素子を提供することを目的とする。
体撮像素子の受光面の凹凸を平坦化し、かつ異なるフィ
ルタ相互の重ね合せによって形成されるフィルタのパタ
ーン精度、分光特性、感度等の向上を図ることができる
カラー固体撮像素子を提供することを目的とする。
（問題点全解決するための手段）
すなわち、この発明は複数のカラーフィルタの一部を相
互に重ね合せ異なる色を透過させるようにしたカラー固
体撮像素子において、固体撮像素子の受光部に充填層を
施し、その上に平滑層を形成してなる平坦面の上に、こ
れら相互に重なり合うフィルタのうち、上方に位置する
′フィルタ層が上面平滑な透明下地層の存在による平坦
面の上に形成されていることを特徴とするカラー固体撮
像素子を提供するものでおる。
互に重ね合せ異なる色を透過させるようにしたカラー固
体撮像素子において、固体撮像素子の受光部に充填層を
施し、その上に平滑層を形成してなる平坦面の上に、こ
れら相互に重なり合うフィルタのうち、上方に位置する
′フィルタ層が上面平滑な透明下地層の存在による平坦
面の上に形成されていることを特徴とするカラー固体撮
像素子を提供するものでおる。
（実施例）
以下、この発明を図示の実施例を参照して説明する。
受光部１と配線層２０段差が約２．５ミクロンあるＣＣ
Ｄ型の固体撮像素子基板３に対して′、次のような操作
にて色分解フィルタ一層を形成してカラー固体撮像素子
とした。
Ｄ型の固体撮像素子基板３に対して′、次のような操作
にて色分解フィルタ一層を形成してカラー固体撮像素子
とした。
シリコンウェハー（直径１０α）にＣＣＤ Ｗの固体撮
像素子が１３６個形成されてなる基板３に対して、ネガ
型の感光性樹脂（−ＦＶＲ・１０ ＧＪ（冨士薬品（株
）製部品名）を厚みが２．５ミクロンになるよう回転塗
布機により１２００ ｒｐｍで塗布する。「ＦｖＲ・１
０Ｇ」はアクリル樹脂を主成分とする透明な塗布用樹脂
組成物でおる。
像素子が１３６個形成されてなる基板３に対して、ネガ
型の感光性樹脂（−ＦＶＲ・１０ ＧＪ（冨士薬品（株
）製部品名）を厚みが２．５ミクロンになるよう回転塗
布機により１２００ ｒｐｍで塗布する。「ＦｖＲ・１
０Ｇ」はアクリル樹脂を主成分とする透明な塗布用樹脂
組成物でおる。
乾燥後、ＣＣＤＣ置屋撮像素子の凸部に相当する部分に
遮光層を形成した露光用マスクを用い、２０ ｍＷ／ｃ
ｍ”・１５秒間の露光を行ない、凹部にある透明樹脂の
みを硬化させた。
遮光層を形成した露光用マスクを用い、２０ ｍＷ／ｃ
ｍ”・１５秒間の露光を行ない、凹部にある透明樹脂の
みを硬化させた。
専用の現像液によシ凸部の上に乗っている未硬化の樹脂
塗布ｌｌ！ｔ−除去し、充填層４ｔ−形成した（ｇ１図
０）参照）。続いて再びアクリル系透明感光性樹脂「Ｆ
ＶＲ−１０ＧＪ’に回転塗布装置によシ約２ミクロン厚
に塗布し、全面露光を行なりて硬化させることにより平
滑層５ｔ−形成した（第１図（ロ）参照）。
塗布ｌｌ！ｔ−除去し、充填層４ｔ−形成した（ｇ１図
０）参照）。続いて再びアクリル系透明感光性樹脂「Ｆ
ＶＲ−１０ＧＪ’に回転塗布装置によシ約２ミクロン厚
に塗布し、全面露光を行なりて硬化させることにより平
滑層５ｔ−形成した（第１図（ロ）参照）。
次に、下記に示す染色性に優れた水溶性感光樹脂を回転
塗布法によシ厚さ１．２〜１．３μｍＫ塗布した。
塗布法によシ厚さ１．２〜１．３μｍＫ塗布した。
ついで、６０℃、１６分間予備焼成をおこない、水分ｔ
−除去し、イエローフィルタ用のネガマスクを介して露
光した。露光条件は高圧水銀燈を用い照射量２０ ｒｎ
Ｗ／ａｎ”で６０秒とした。
−除去し、イエローフィルタ用のネガマスクを介して露
光した。露光条件は高圧水銀燈を用い照射量２０ ｒｎ
Ｗ／ａｎ”で６０秒とした。
露光後、水又は温水（約６０℃）にて現像し、ついで１
７０℃、６０分間、後焼成をおこなったのち、下記の染
色液（液温５０〜６０℃）に３〜５分間浸漬して染色し
た。
７０℃、６０分間、後焼成をおこなったのち、下記の染
色液（液温５０〜６０℃）に３〜５分間浸漬して染色し
た。
染色後、下記染料定着液（１） ＃ （２）にそれぞれ
５０秒間浸漬して染料の拡散を防止し、イエローのフィ
ルタ層６ｔ−形成した。
５０秒間浸漬して染料の拡散を防止し、イエローのフィ
ルタ層６ｔ−形成した。
定着液（１）（液温５０〜６０℃）
定着液（２）（液温６０℃）
次に、１７０℃、６０〜１１０分間の加熱乾燥処理をお
こない、ｌ’−ＦＶＲ，１０ＧＪを回転塗布機によシ約
０．５μｍ厚に全面塗布して第１の中間層７を形成した
（第１図（う参照）。
こない、ｌ’−ＦＶＲ，１０ＧＪを回転塗布機によシ約
０．５μｍ厚に全面塗布して第１の中間層７を形成した
（第１図（う参照）。
ついで、イエロ−フィルタ層６相互間に形成された凹部
８ｆ：埋め表面を平坦化するため、前記の水溶性感光樹
脂をイエローフィルタ層６の厚みと同程度に全面塗布し
、上記凹部８にのみ、この感光性樹脂を残すように選択
的に露光したのち現像して透明な平滑化層９を上記凹部
８に形成させた。さらに、その上に再び「Ｆ’ＶＲ・１
０Ｇ」を０．５μｍ厚に塗布して第２の中間層１０ｆ！
：形成し、これによ〕、上上面体をほば理想的な平滑面
とすることができた（第１図に）参照）。
８ｆ：埋め表面を平坦化するため、前記の水溶性感光樹
脂をイエローフィルタ層６の厚みと同程度に全面塗布し
、上記凹部８にのみ、この感光性樹脂を残すように選択
的に露光したのち現像して透明な平滑化層９を上記凹部
８に形成させた。さらに、その上に再び「Ｆ’ＶＲ・１
０Ｇ」を０．５μｍ厚に塗布して第２の中間層１０ｆ！
：形成し、これによ〕、上上面体をほば理想的な平滑面
とすることができた（第１図に）参照）。
つづいて、シアンフィルタ層１１を前記のイエローフィ
ルタ層６の形成の場合と全く同様の手順テ、上記イエロ
ーフィルタ層６と平滑化層９の両方に１７２づつまたが
るようにして形成した。このシアンフィルタ層１１のた
めの染色条件は下記組成の染色液に３〜５分間浸漬する
ことによっておこなわれた。
ルタ層６の形成の場合と全く同様の手順テ、上記イエロ
ーフィルタ層６と平滑化層９の両方に１７２づつまたが
るようにして形成した。このシアンフィルタ層１１のた
めの染色条件は下記組成の染色液に３〜５分間浸漬する
ことによっておこなわれた。
（液温：５０〜６０℃）
次に、同じ（１−ＦＶＲ−１０ＧＪｔ用い、０．５μｍ
厚の第３の中間層１２１に形成した（第１図（へ）参照
）。
厚の第３の中間層１２１に形成した（第１図（へ）参照
）。
ついでマゼンタフィルタ層１３を前記イエローフィルタ
層６の場合と同様にして、シアンフィルタ層１１で蔽わ
れていない部分の平滑化層９上方に形成した。このマゼ
ンタフィルタ層１３の染色は、下記の組成の染色液（液
温５０〜６０℃）に３〜５分間浸漬することによってお
こなわれた。
層６の場合と同様にして、シアンフィルタ層１１で蔽わ
れていない部分の平滑化層９上方に形成した。このマゼ
ンタフィルタ層１３の染色は、下記の組成の染色液（液
温５０〜６０℃）に３〜５分間浸漬することによってお
こなわれた。
最後に、「ＦＶＲ・１０ ＧＪ ｔ”用いて全面にオー
バコートして２μｍ厚の保護膜１４ｔ−形成し、受光部
１およびフィルタ部の双方において平滑化されたカラー
固体撮像素子を得た（第１図（へ）参照）。
バコートして２μｍ厚の保護膜１４ｔ−形成し、受光部
１およびフィルタ部の双方において平滑化されたカラー
固体撮像素子を得た（第１図（へ）参照）。
この得られたカラー固体撮像素子は分光特性が良好で、
各フィルタ層のＩリーン形状もミク。
各フィルタ層のＩリーン形状もミク。
ロンオーダーで精密であって、感度においても安定性が
向上し、製造歩留シも向上することが、確認された。特
にイエロ一層とシアン府のかけ合せによるグリーン層の
分光ｌＰｉ性が著るしく向上することが確認された。
向上し、製造歩留シも向上することが、確認された。特
にイエロ一層とシアン府のかけ合せによるグリーン層の
分光ｌＰｉ性が著るしく向上することが確認された。
なお、上記充填層４、平滑ｒＦＩ５、第１ないし第３の
中間層８．１０．１ ！および保護膜１４としては前記
実施例のものに限らず、その他のアクリル樹脂゛、イン
シアネート樹脂、４リアミド樹脂、Ｉリイミド樹脂など
を主成分とする透明な塗布用樹脂組成物を用いるととが
できる。
中間層８．１０．１ ！および保護膜１４としては前記
実施例のものに限らず、その他のアクリル樹脂゛、イン
シアネート樹脂、４リアミド樹脂、Ｉリイミド樹脂など
を主成分とする透明な塗布用樹脂組成物を用いるととが
できる。
また、フィルタ層用の感光性樹脂としては上記例のもの
のはρ１、一般ｒｅ、染色性の良好なゼラチン、低分子
量ゼラチン（平均分子量５０００〜３００００） 、グ
リユーなどを水に１０〜１５重量慢溶かし、これに重ク
ロム酸カリウム又はアンモニウム塩を１〜２重量％加え
たものを使用することができる。
のはρ１、一般ｒｅ、染色性の良好なゼラチン、低分子
量ゼラチン（平均分子量５０００〜３００００） 、グ
リユーなどを水に１０〜１５重量慢溶かし、これに重ク
ロム酸カリウム又はアンモニウム塩を１〜２重量％加え
たものを使用することができる。
又、フィルタ用の染料としては酸性染料、直接染料など
の水溶性染料が好ましい。′さらに、配線層２上に黒色
ＮＪ（光吸収層）ｔ−予め形成させるようにしてもよい
。
の水溶性染料が好ましい。′さらに、配線層２上に黒色
ＮＪ（光吸収層）ｔ−予め形成させるようにしてもよい
。
（効 果）
以上詳述したように、本発明におけるカラー固体撮像素
子においては受光面の凹凸高低差を理想的に平坦化し、
しかも複数のカラーフィルタの一部を相互に重ね合せ、
異なる色を透過させるフィルタを形成する場合に１．上
方に設けら面を平坦にしてから形成するように°１＊か
ら・、そのフィルタ相互のかけ合せによって形成され′
るフィルタの分光特性の向上が因れるとともに、フィル
タＩｎの一部ターン精度、感度の向上および 。
子においては受光面の凹凸高低差を理想的に平坦化し、
しかも複数のカラーフィルタの一部を相互に重ね合せ、
異なる色を透過させるフィルタを形成する場合に１．上
方に設けら面を平坦にしてから形成するように°１＊か
ら・、そのフィルタ相互のかけ合せによって形成され′
るフィルタの分光特性の向上が因れるとともに、フィル
タＩｎの一部ターン精度、感度の向上および 。
製品の歩留シも向上させることができるなど頭 。
著な効果を奏する。以上のように、本発明は固体撮像素
子受光面の凹凸とフィルタ層により生じる凹凸の二つの
高低差を克服したものであシ、極めて実用性に富むもの
である。
子受光面の凹凸とフィルタ層により生じる凹凸の二つの
高低差を克服したものであシ、極めて実用性に富むもの
である。
第１図（ハ）〜（へ）は本発明に係わるカラー固体撮像
素子の製造工程を順次示す断面図である。 図中、１・・・受光部、２・・・配線層、３・・・基板
、４・・・充填層、５・・・平滑層、６・・・イエロー
フィルタ層、７・・・第１の中間層、８・・・凹部、９
・・・平滑化層、１０・・・第２の中間層、１１・・・
シアンフィルタ層、１２・・・第３の中間層、１３・・
・マゼンタフィルタ層、１４・・・保護膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１囚
素子の製造工程を順次示す断面図である。 図中、１・・・受光部、２・・・配線層、３・・・基板
、４・・・充填層、５・・・平滑層、６・・・イエロー
フィルタ層、７・・・第１の中間層、８・・・凹部、９
・・・平滑化層、１０・・・第２の中間層、１１・・・
シアンフィルタ層、１２・・・第３の中間層、１３・・
・マゼンタフィルタ層、１４・・・保護膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１囚
Claims (2)
- （１）複数のカラーフィルタの一部を相互に重ね合せ異
なる色を透過させるようにしたカラー固体撮像素子にお
いて、固体撮像素子の受光部の凹部に充填層を施し、そ
の上に平滑層を形成してなる平坦面の上に、相互に重な
り合うフィルタのうち、上方に位置するフィルタ層が上
面平滑な透明下地層を存在させることにより生じる平坦
面の上に形成されていることを特徴とするカラー固体撮
像素子。 - （２）相互に重なり合うカラーフィルタがイエローフィ
ルタとシアンフィルタである特許請求の範囲第１項記載
のカラー固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164493A JPS6142950A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | カラ−固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164493A JPS6142950A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | カラ−固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142950A true JPS6142950A (ja) | 1986-03-01 |
Family
ID=15794203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164493A Pending JPS6142950A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | カラ−固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142950A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0289044A2 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Color image sensor and manufacturing method thereof |
| US8893631B2 (en) | 2011-07-27 | 2014-11-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-needle sewing machine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184109A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Nec Corp | カラ−フイルタ− |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP59164493A patent/JPS6142950A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184109A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Nec Corp | カラ−フイルタ− |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0289044A2 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Color image sensor and manufacturing method thereof |
| US4951130A (en) * | 1987-04-30 | 1990-08-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Color filter structure of color image sensor |
| US5028547A (en) * | 1987-04-30 | 1991-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacture of a color image sensor |
| US8893631B2 (en) | 2011-07-27 | 2014-11-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-needle sewing machine |
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