JPS63173002A - 固体カラ−撮像素子 - Google Patents
固体カラ−撮像素子Info
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- JPS63173002A JPS63173002A JP62005423A JP542387A JPS63173002A JP S63173002 A JPS63173002 A JP S63173002A JP 62005423 A JP62005423 A JP 62005423A JP 542387 A JP542387 A JP 542387A JP S63173002 A JPS63173002 A JP S63173002A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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】
〔概要〕
この発明は、固体カラー撮像素子の色分解フィルタにか
かり、 受光素子が面配列された半導体基体の前面に、各受光素
子に入射する光線束を相互に分離する隔壁を設けて、該
隔壁間に埋設した皮膜に三原色或いはその補色の色素の
一つをそれぞれ選択的に染色した構造とすることにより
、 色分解フィルタが薄く近接し、かつ色分解された光が明
確に分離されて、色にじみがなく高性能の固体カラー撮
像素子を容易に実現するものである。
かり、 受光素子が面配列された半導体基体の前面に、各受光素
子に入射する光線束を相互に分離する隔壁を設けて、該
隔壁間に埋設した皮膜に三原色或いはその補色の色素の
一つをそれぞれ選択的に染色した構造とすることにより
、 色分解フィルタが薄く近接し、かつ色分解された光が明
確に分離されて、色にじみがなく高性能の固体カラー撮
像素子を容易に実現するものである。
本発明は固体カラー撮像素子にかかり、特にその色分解
フィルタの改善に関する。
フィルタの改善に関する。
カラー撮像装置では、入射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の三原色或いはその補色であるシアン（Ｃ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）に分解し、それぞれの色の電気
信号を取り出すために色分解フィルタが用いられる。
（Ｂ）の三原色或いはその補色であるシアン（Ｃ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）に分解し、それぞれの色の電気
信号を取り出すために色分解フィルタが用いられる。
電子管式撮像装置では入射光を先ずフィルタで色分解し
てそれぞれを撮像管で撮像していたが、固体撮像装置で
は半導体基板にＲ，Ｇ、Ｂ（或いはＣ，Ｍ。
てそれぞれを撮像管で撮像していたが、固体撮像装置で
は半導体基板にＲ，Ｇ、Ｂ（或いはＣ，Ｍ。
Ｙ）をそれぞれ分担する受光素子の組み合わせをマトリ
ックス状に配列形成し、各受光素子の前方に所定の濾波
特性を持つ色分解フィルタを設けて、各受光素子からそ
の担当する色の映像信号のみを出力させている。なお受
光素子としては、ホトダイオードやＣＣＤ等が用いられ
る。
ックス状に配列形成し、各受光素子の前方に所定の濾波
特性を持つ色分解フィルタを設けて、各受光素子からそ
の担当する色の映像信号のみを出力させている。なお受
光素子としては、ホトダイオードやＣＣＤ等が用いられ
る。
従来の固体カラー撮像素子は、ガラス等の透明基板に所
定の濾波特性を持つ皮膜を配列したフィルタを固体撮像
素子の表面に貼付して形成されていた。このガラス基板
型のフィルタは、感光性を持たせたゼラチンをホトリソ
グラフィ法によって選択的にガラス板に被着して、Ｒ，
Ｇ或いはＢ色素をそれぞれ含浸した３層が積層されてい
る。
定の濾波特性を持つ皮膜を配列したフィルタを固体撮像
素子の表面に貼付して形成されていた。このガラス基板
型のフィルタは、感光性を持たせたゼラチンをホトリソ
グラフィ法によって選択的にガラス板に被着して、Ｒ，
Ｇ或いはＢ色素をそれぞれ含浸した３層が積層されてい
る。
近年このガラス基板型のフィルタに代わるものとして、
オンチップ・コーティング型のものが提案されている。
オンチップ・コーティング型のものが提案されている。
このフィルタもＲ，Ｇ或いはＢの色素を混じたゼラチン
の微小片を受光素子上に配置したものであるが、第２図
に例示するように、各色のフィルタを別々の層として、
ＰＧＭＡ等の樹脂で平坦化して積層している。同図で、
１１はＳｉ基板、１２は受光素子、１３は配線など、１
４は保護絶縁膜、１５は下引層、１７ＲはＲフィルタ、
１７ＧはＧフィルタ、１７ＢはＢフィルタ、１８はＰＧ
ＭＡ等の層である。
の微小片を受光素子上に配置したものであるが、第２図
に例示するように、各色のフィルタを別々の層として、
ＰＧＭＡ等の樹脂で平坦化して積層している。同図で、
１１はＳｉ基板、１２は受光素子、１３は配線など、１
４は保護絶縁膜、１５は下引層、１７ＲはＲフィルタ、
１７ＧはＧフィルタ、１７ＢはＢフィルタ、１８はＰＧ
ＭＡ等の層である。
このオンチップ・コーティング型のフィルタは、ガラス
基板型のフィルタに比較して位置ずれが少な（、コンパ
クトに形成することが可能であるが、それでも各色層の
厚みがＰＧＭＡ樹脂層も含めて２〜３ｐｍ程度あるため
に、半導体基板から最も遠いフィルタ層と受光素子との
間の距離は数−になり、このフィルタ層を通過した光が
ＰＧＭＡＩ’Ｗ内で散乱して隣の受光素子に入射するこ
とが起こり、色にじみの原因となっている。
基板型のフィルタに比較して位置ずれが少な（、コンパ
クトに形成することが可能であるが、それでも各色層の
厚みがＰＧＭＡ樹脂層も含めて２〜３ｐｍ程度あるため
に、半導体基板から最も遠いフィルタ層と受光素子との
間の距離は数−になり、このフィルタ層を通過した光が
ＰＧＭＡＩ’Ｗ内で散乱して隣の受光素子に入射するこ
とが起こり、色にじみの原因となっている。
この問題に対処するために本特許出願人が先に提供した
発明によれば、三原色或いはその補色の色素の１種づつ
を含有し、超紫外線或いはそれ以上の高エネルギ線に感
光するネガ型の透明レジストを感光させて、固体撮像素
子の一部の受光素子の前方に選択的に被着することを３
回実施して色分解フィルタを構成する。
発明によれば、三原色或いはその補色の色素の１種づつ
を含有し、超紫外線或いはそれ以上の高エネルギ線に感
光するネガ型の透明レジストを感光させて、固体撮像素
子の一部の受光素子の前方に選択的に被着することを３
回実施して色分解フィルタを構成する。
すなわち第３図（ａ）、（ｂ）に例示する如く、例えば
受光素子２２が配設されたＳｉ基板２１上に二酸化シリ
コン（Ｓｉ（ｈ）層２４を介して、既にＲフィルタ２７
Ｒが設けられているとき、第２回目のプロセスとして、
Ｇ色素を含有したＰＧＭＡ系等のレジスト２７Ｇ’を塗
布して所定の位置に超紫外線、電子線等を照射し、現像
処理してＧフィルタ２７Ｇを得ている。
受光素子２２が配設されたＳｉ基板２１上に二酸化シリ
コン（Ｓｉ（ｈ）層２４を介して、既にＲフィルタ２７
Ｒが設けられているとき、第２回目のプロセスとして、
Ｇ色素を含有したＰＧＭＡ系等のレジスト２７Ｇ’を塗
布して所定の位置に超紫外線、電子線等を照射し、現像
処理してＧフィルタ２７Ｇを得ている。
上述の先願発明による固体カラー撮像素子は、色分解フ
ィルタが薄くかつ半導体基体に近接するために、色にじ
みがなく高い性能が得られているが、同質のレジスト層
を積層して露光、現像を繰り返すプロセスでは、露光及
び現像条件の正確な制御、全面再露光及びベーキングに
よる不溶化処理などが必要であり、更に容易に同等以上
の性能が得られる固体カラー描像素子が要望されている
。
ィルタが薄くかつ半導体基体に近接するために、色にじ
みがなく高い性能が得られているが、同質のレジスト層
を積層して露光、現像を繰り返すプロセスでは、露光及
び現像条件の正確な制御、全面再露光及びベーキングに
よる不溶化処理などが必要であり、更に容易に同等以上
の性能が得られる固体カラー描像素子が要望されている
。
前記問題点は、受光素子が面配列された半導体基体の前
面に、各受光素子に入射する光線束を相互に分離する隔
壁を備え、該隔壁間に埋設された各皮膜が三原色或いは
その補色の色素の一つをそれぞれ選択的に含有してなる
本発明による固体カラー撮像素子により解決される。
面に、各受光素子に入射する光線束を相互に分離する隔
壁を備え、該隔壁間に埋設された各皮膜が三原色或いは
その補色の色素の一つをそれぞれ選択的に含有してなる
本発明による固体カラー撮像素子により解決される。
本発明による固体カラー場像素子は、第１図に例示する
実施例の如く、受光素子２が面配列された半導体基体１
の前面の保護絶縁膜４上に、各受光素子２への入射光を
相互に分離する例えばアルミニウム（Ａｔ）等からなる
隔壁６を備え、この隔壁６に囲まれた各領域に例えばＲ
フィルタ７Ｒ，Ｇフィルタ７Ｇ、 Ｂフィルタ７Ｂを、
例えば無色のゼラチン等の皮膜７をこの領域に埋設し、
三原色或いはその補色の色素の一つを各皮膜にそれぞれ
選択的に染色するなどの方法で形成している。
実施例の如く、受光素子２が面配列された半導体基体１
の前面の保護絶縁膜４上に、各受光素子２への入射光を
相互に分離する例えばアルミニウム（Ａｔ）等からなる
隔壁６を備え、この隔壁６に囲まれた各領域に例えばＲ
フィルタ７Ｒ，Ｇフィルタ７Ｇ、 Ｂフィルタ７Ｂを、
例えば無色のゼラチン等の皮膜７をこの領域に埋設し、
三原色或いはその補色の色素の一つを各皮膜にそれぞれ
選択的に染色するなどの方法で形成している。
この固体カラー撮像素子は、先願発明同様に色分解フィ
ルタが薄くかつ半導体基体に近接するのみならず、色分
解された光が明確に分離されるために、色にじみがなく
高い性能が得られ、しかもその製造方法の安定性が大幅
に向上するために、この高性能、高信頼性が容易に確保
される。
ルタが薄くかつ半導体基体に近接するのみならず、色分
解された光が明確に分離されるために、色にじみがなく
高い性能が得られ、しかもその製造方法の安定性が大幅
に向上するために、この高性能、高信頼性が容易に確保
される。
以下本発明を、第１図に工程順模式側断面図を示す実施
例により具体的に説明する。
例により具体的に説明する。
第１図（ａ）参照： 例えばＳｉ基板１にホトダイオー
ド等の受光素子２を面配列し、所要の配線３等を設けて
燐珪酸ガラス（ｒ’ｓＧ）等の保護絶縁膜４で被覆した
半導体基体の前面に、例えばＰＧＭＡ等を塗布して表面
が平坦な下引層５とする。
ド等の受光素子２を面配列し、所要の配線３等を設けて
燐珪酸ガラス（ｒ’ｓＧ）等の保護絶縁膜４で被覆した
半導体基体の前面に、例えばＰＧＭＡ等を塗布して表面
が平坦な下引層５とする。
この下引層５上に例えばＡＩを厚さ１〜１．５ ｔｒｍ
程度に被着し、所要の網目状にパターニングして各受光
素子２への入射光を相互に分離する隔壁６を形成する。
程度に被着し、所要の網目状にパターニングして各受光
素子２への入射光を相互に分離する隔壁６を形成する。
第１図（ｂｌ参照： この面上に例えばゼラチン或いは
ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）等に重クロム酸カリ
ウムを添加した感材を塗布し、受光素子部を形成したマ
スクにより隔壁６を除いた全面を紫外光で露光する。露
光後水現像を行い隔壁６上に跨るゼラチン或いはポリビ
ニールアルコール等を除去する。
ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）等に重クロム酸カリ
ウムを添加した感材を塗布し、受光素子部を形成したマ
スクにより隔壁６を除いた全面を紫外光で露光する。露
光後水現像を行い隔壁６上に跨るゼラチン或いはポリビ
ニールアルコール等を除去する。
第１図（Ｃ）参照： 例えばＰＧＭＡ、 ＰＭＭＡ等の
電子ビームレジスト１１を塗布し、超紫外（ＤＵＶ）光
で露光して３色分解の例えば赤色光を透過する濾波特性
を与える皮膜７を表出する開口を設け、例えば水溶性染
料で染色してＲフィルタ７Ｒとする。
電子ビームレジスト１１を塗布し、超紫外（ＤＵＶ）光
で露光して３色分解の例えば赤色光を透過する濾波特性
を与える皮膜７を表出する開口を設け、例えば水溶性染
料で染色してＲフィルタ７Ｒとする。
この染色で隣接する皮膜７への色素のしみ出しは隔壁６
により防止されている。
により防止されている。
第１図（ｄ）参照： レジスト１１を除去して同一の
レジスト１２を塗布し、３色分解の例えば緑色光を透過
する濾波特性を与える皮膜７を表出する開口を設けて染
色し、Ｇフィルタ７Ｇとする。
レジスト１２を塗布し、３色分解の例えば緑色光を透過
する濾波特性を与える皮膜７を表出する開口を設けて染
色し、Ｇフィルタ７Ｇとする。
第１図（ｅ）参照： 同様に３色分解の青色光を透過す
る濾波特性を与える残る皮膜７を表出する開口を形成し
たレジストマスク（図示を省略）を設けて染色し、Ｂフ
ィルタ７Ｂとする。
る濾波特性を与える残る皮膜７を表出する開口を形成し
たレジストマスク（図示を省略）を設けて染色し、Ｂフ
ィルタ７Ｂとする。
次いで、Ｒフィルタ７ＲＳＧフィルタＴＧ、 Ｂフィル
タ７Ｂ及び隔壁６の全体を被覆する保護膜８として、例
えばＰＧＭＡ等を塗布する。
タ７Ｂ及び隔壁６の全体を被覆する保護膜８として、例
えばＰＧＭＡ等を塗布する。
以上説明した如く本発明によれば、隔壁により製造プロ
セス中の染色範囲と各受光素子の入射光線束の分離とが
行われ、同一層に３色の色分解フィルタが形成されて、
色分解フィルタが薄くかつ半導体基体に近接するのみな
らず、色分解された光が明確に分離されるために色にじ
みがなく高い性能が得られ、しかもその製造方法の安定
性が大幅に向上するために、この高性能、高信頼性が容
易に確保される。
セス中の染色範囲と各受光素子の入射光線束の分離とが
行われ、同一層に３色の色分解フィルタが形成されて、
色分解フィルタが薄くかつ半導体基体に近接するのみな
らず、色分解された光が明確に分離されるために色にじ
みがなく高い性能が得られ、しかもその製造方法の安定
性が大幅に向上するために、この高性能、高信頼性が容
易に確保される。
第１図は実施例の工程順模式側断面図、第２図は従来例
の模式側断面図、 第３図は従来例の一部工程の模式側断面図である。 図において、 １はＳｉ基板、 ２は受光素子、３は配線
、 ４は保護絶縁膜、５は下引層、
６は隔壁、７はゼラチン、ＰＶＡ等の皮膜、 ７ＲはＲフィルタ、 ７ＧはＧフィルタ、７Ｂ
はＢフィルタ、 ８は保護膜、１１．１２はレ
ジストマスクを示す。 Ｙ １ 目 菓２ 図
の模式側断面図、 第３図は従来例の一部工程の模式側断面図である。 図において、 １はＳｉ基板、 ２は受光素子、３は配線
、 ４は保護絶縁膜、５は下引層、
６は隔壁、７はゼラチン、ＰＶＡ等の皮膜、 ７ＲはＲフィルタ、 ７ＧはＧフィルタ、７Ｂ
はＢフィルタ、 ８は保護膜、１１．１２はレ
ジストマスクを示す。 Ｙ １ 目 菓２ 図
Claims (1)
- 受光素子が面配列された半導体基体の前面に、各受光素
子に入射する光線束を相互に分離する隔壁を備え、該隔
壁間に埋設された各皮膜が三原色或いはその補色の色素
の一つをそれぞれ選択的に含有してなることを特徴とす
る固体カラー撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005423A JPS63173002A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 固体カラ−撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005423A JPS63173002A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 固体カラ−撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63173002A true JPS63173002A (ja) | 1988-07-16 |
Family
ID=11610757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005423A Pending JPS63173002A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 固体カラ−撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63173002A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250478A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nec Kyushu Ltd | カラーフィルターの製造方法 |
| WO2011025067A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging device, process of making solid state imaging device, digital still camera, digital video camera, mobile phone, and endoscope |
| US8232616B2 (en) | 2009-08-28 | 2012-07-31 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging device and process of making solid state imaging device |
| US8378397B2 (en) | 2009-08-28 | 2013-02-19 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging device, process of making solid state imaging device, digital still camera, digital video camera, mobile phone, and endoscope |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57185005A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-15 | Nec Corp | Color filter for solid-state image pickup element |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62005423A patent/JPS63173002A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57185005A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-15 | Nec Corp | Color filter for solid-state image pickup element |
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| US8704281B2 (en) | 2009-08-28 | 2014-04-22 | Fujifilm Corporation | Process of making a solid state imaging device |
| US8803211B2 (en) | 2009-08-28 | 2014-08-12 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging device, process of making solid state imaging device, digital still camera, digital video camera, mobile phone, and endoscope |
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