TW202134694A - 固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法 - Google Patents

固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202134694A
TW202134694A TW109141506A TW109141506A TW202134694A TW 202134694 A TW202134694 A TW 202134694A TW 109141506 A TW109141506 A TW 109141506A TW 109141506 A TW109141506 A TW 109141506A TW 202134694 A TW202134694 A TW 202134694A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
infrared light
filter
light blocking
layer
state imaging
Prior art date
Application number
TW109141506A
Other languages
English (en)
Inventor
明野康剛
岩田玲子
平井友梨
Original Assignee
日商凸版印刷股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商凸版印刷股份有限公司 filed Critical 日商凸版印刷股份有限公司
Publication of TW202134694A publication Critical patent/TW202134694A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本發明之固態攝影元件用濾光片之製造方法係包含在半導體基板上形成彩色濾光片、在半導體基板及彩色濾光片上形成蝕刻停止層、在蝕刻停止層上形成紅外光阻斷前驅層、在紅外光阻斷前驅層中形成覆蓋位於彩色濾光片上的部分之阻劑圖案、及藉由使用阻劑圖案將紅外光阻斷前驅層進行乾式蝕刻而形成紅外光阻斷濾光片，並且，乾式蝕刻中之紅外光阻斷前驅層的蝕刻速率係與蝕刻停止層的蝕刻速率不同。

Description

固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法
本發明係關於固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法。
CMOS影像感測器及CCD影像感測器等固態攝影元件具備將光的強度轉換成電信號之光電轉換元件。固態攝影元件的一例能檢測分別對應於不同顏色的光。固態攝影元件具備各色用的彩色濾光片與對應於各彩色濾光片的光電轉換元件，並藉由各光電轉換元件而檢測顏色互異的光(例如，參照專利文獻1)。固態攝影元件的另一例具備有機光電轉換元件與無機光電轉換元件，不使用彩色濾光片，藉由各光電轉換元件而檢測顏色互異的光(例如，參照專利文獻2)。
固態攝影元件在光電轉換元件上具備紅外光阻斷濾光片。藉由紅外光阻斷濾光片所含之紅外光吸收色素吸收紅外光，而對於光電轉換元件阻斷各光電轉換元件能檢測的紅外光。藉此，能提高各光電轉換元件之可見光的檢測精度。紅外光阻斷濾光片包含例如為紅外光吸收色素之花藍色素(例如，參照專利文獻3)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-060176號公報 [專利文獻2]日本特開2018-060910號公報 [專利文獻3]日本特開2007-219114號公報
[發明欲解決之課題]
然而，在具有細微像素的固態攝影元件的製造中，作為形成固態攝影元件之各層的加工方法，提案有乾式蝕刻法。在乾式蝕刻法中，電漿中的蝕刻劑與蝕刻對象碰撞，藉此去除一部分的蝕刻對象。在乾式蝕刻法中，通常係以提高由乾式蝕刻所致之加工的精度為目的，在蝕刻對象的下層露出後經過一定期間，持續針對蝕刻對象之乾式蝕刻處理。在此情形中，針對蝕刻對象之蝕刻劑亦碰撞蝕刻對象的下層，藉此而下層的表面特性會變化。藉此，有固態攝影元件的功能降低之情形。
本發明之目的在於提供能抑制起因於蝕刻對象的下層的表面特性變化之功能降低的固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法。 [用以解決課題之手段]
用於解決上述課題之固態攝影元件用濾光片之製造方法，包含：在半導體基板上形成彩色濾光片；在前述半導體基板及前述彩色濾光片上形成蝕刻停止層；在前述蝕刻停止層上形成紅外光阻斷前驅層；在前述紅外光阻斷前驅層中，形成覆蓋位於前述彩色濾光片上的部分之阻劑圖案；及藉由使用前述阻劑圖案將前述紅外光阻斷前驅層進行乾式蝕刻而形成紅外光阻斷濾光片，並且，前述乾式蝕刻中之前述紅外光阻斷前驅層的蝕刻速率係與前述蝕刻停止層的蝕刻速率不同。
用於解決上述課題之固態攝影元件之製造方法，包含：準備半導體基板；及藉由上述固態攝影元件用濾光片之製造方法而製造固態攝影元件用濾光片。 根據上述固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法，即使藉由紅外光阻斷前驅層的過度蝕刻而去除一部分的紅外光阻斷前驅層，亦因蝕刻停止層位於紅外光阻斷前驅層的下層，故能抑制蝕刻劑對於蝕刻停止層的下層之碰撞。藉此，能抑制固態攝影元件的功能降低，所述功能降低係起因於為蝕刻對象之紅外光阻斷前驅層的下層的表面特性變化。
[用以實施發明的形態]
[第一實施形態] 參照圖1至圖12，說明固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法中的第一實施形態。以下依序說明固態攝影元件、及固態攝影元件之製造方法。此外，在本實施形態中，紅外光係具有0.7μm以上且1mm以下的範圍所含之波長的光，近紅外光係紅外光之中特別是具有700nm以上且1100nm以下的範圍所含之波長的光。
[固態攝影元件] 參照圖1，說明固態攝影元件。圖1係將固態攝影元件的一部分中之各層進行分離並顯示之概略構成圖。
如圖1所示，固態攝影元件10具備固態攝影元件用濾光片10F、及複數的光電轉換元件11。複數的光電轉換元件11具備紅色用光電轉換元件11R、綠色用光電轉換元件11G、藍色用光電轉換元件11B、及紅外光用光電轉換元件11P。
固態攝影元件10具備複數的紅色用光電轉換元件11R、複數的綠色用光電轉換元件11G、複數的藍色用光電轉換元件11B、及複數的紅外光用光電轉換元件11P。複數的紅外光用光電轉換元件11P測定紅外光的強度。此外，在圖1中，為了圖示方便，揭示固態攝影元件10中之光電轉換元件11的重複單元。
固態攝影元件用濾光片10F具備複數的可見光用濾光片、紅外光穿透濾光片12P、蝕刻停止層13、紅外光阻斷濾光片14、氧遮斷層15、複數的可見光用微透鏡、及紅外光用微透鏡16P。
可見光用彩色濾光片係由紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B所構成。相對於紅色用光電轉換元件11R，紅色用濾光片12R位於光的入射側。相對於綠色用光電轉換元件11G，綠色用濾光片12G位於光的入射側。相對於藍色用光電轉換元件11B，藍色用濾光片12B位於光的入射側。
相對於紅外光用光電轉換元件11P，紅外光穿透濾光片12P位於光的入射側。紅外光穿透濾光片12P係對於紅外光用光電轉換元件11P阻斷紅外光用光電轉換元件11P能檢測的可見光。亦即，能抑制入射至紅外光穿透濾光片12P的可見光穿透紅外光穿透濾光片12P。藉此，能提高由紅外光用光電轉換元件11P所致之紅外光的檢測精度。紅外光用光電轉換元件11P能檢測的紅外光，例如為近紅外光。
相對於各色用濾光片12R、12G、12B，蝕刻停止層13位於光的入射側。蝕刻停止層13具備貫通孔13H。由面對蝕刻停止層13擴展的平面之視角觀察，紅外光穿透濾光片12P位於貫通孔13H劃分的區域內。另一方面，由面對蝕刻停止層13擴展的平面之視角觀察，蝕刻停止層13位於紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B上。
相對於蝕刻停止層13，紅外光阻斷濾光片14位於光的入射側。紅外光阻斷濾光片14具備貫通孔14H。由面對紅外光阻斷濾光片14擴展的平面之視角觀察，紅外光穿透濾光片12P位於貫通孔14H劃分的區域內。另一方面，由面對紅外光阻斷濾光片14擴展的平面之視角觀察，紅外光阻斷濾光片14位於紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、藍色用濾光片12B、及蝕刻停止層13上。
相對於紅外光阻斷濾光片14，氧遮斷層15位於光的入射側。氧遮斷層15係紅色用濾光片12R、綠色用濾光片12G、及藍色用濾光片12B所共通的層。氧遮斷層15抑制氧化源穿透紅外光阻斷濾光片14。氧化源例如為氧及水等。
氧遮斷層15所具有的氧穿透率，例如較佳為5.0cc/m2 /day/atm以下。氧穿透率係遵循JIS K7126：2006的値。因將氧穿透率設定為5.0cc/m2 /day/atm以下，故藉由氧遮斷層15而抑制氧化源到達紅外光阻斷濾光片14。因此，紅外光阻斷濾光片14變得難以被氧化源氧化。藉此，能提升紅外光阻斷濾光片14的耐光性。
微透鏡係由紅色用微透鏡16R、綠色用微透鏡16G、藍色用微透鏡16B、及紅外光用微透鏡16P所構成。相對於紅色用濾光片12R，紅色用微透鏡16R位於光的入射側。相對於綠色用濾光片12G，綠色用微透鏡16G位於光的入射側。相對於藍色用濾光片12B，藍色用微透鏡16B位於光的入射側。相對於紅外光穿透濾光片12P，紅外光用微透鏡16P位於光的入射側。
各微透鏡16R、16G、16B、16P具備為外表面之入射面16S。各微透鏡16R、16G、16B、16P在與外部氣體之間，亦即，在與圍繞各微透鏡16R、16G、16B、16P的氣體之間，具有用於將進入入射面16S的光朝向各光電轉換元件11R、11G、11B、11P聚集的折射率差。各微透鏡16R、16G、16B、16P包含透明樹脂。
各色用濾光片12R、12G、12B比紅外光穿透濾光片12P更薄。蝕刻停止層13的厚度與紅外光阻斷濾光片14的厚度之合計，相當於各色用濾光片12R、12G、12B的厚度與紅外光穿透濾光片12P的厚度之差。紅外光穿透濾光片12P的厚度比各色用濾光片12R、12G、12B的厚度更厚。另一方面，紅外光穿透濾光片12P與各色用濾光片12R、12G、12B之間的高低差TP能被蝕刻停止層13及紅外光阻斷濾光片14填補。因此，容易獲得各色用微透鏡16R、16G、16B及紅外光用微透鏡16P的下層之平坦性。
[固態攝影元件之製造方法] 參照圖2至圖10，說明包含固態攝影元件用濾光片之固態攝影元件之製造方法。
固態攝影元件用濾光片之製造方法包含：形成彩色濾光片、形成蝕刻停止層、形成紅外光阻斷前驅層、形成阻劑圖案、及形成紅外光阻斷濾光片。在形成彩色濾光片中，在半導體基板上形成彩色濾光片。在形成蝕刻停止層中，在具有彩色濾光片的半導體基板形成蝕刻停止層。在形成紅外光阻斷前驅層中，在蝕刻停止層上形成紅外光阻斷前驅層，所述紅外光阻斷前驅層在乾式蝕刻中之蝕刻速率係與蝕刻停止層不同。在形成阻劑圖案中，在紅外光阻斷前驅層之中，以覆蓋位於彩色濾光片上的部分之方式形成阻劑圖案。在形成紅外光阻斷濾光片中，使用阻劑圖案，將紅外光阻斷前驅層進行乾式蝕刻。
以下，參照圖式，更詳細地說明固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法。圖2至圖10係概略地揭示沿著積層構成固態攝影元件的層之方向剪切固態攝影元件時的剖面。
如圖2所示，在固態攝影元件用濾光片之製造方法中，首先，準備半導體基板21。在半導體基板21上，以一個像素對應一個光電轉換元件之方式，二維地配置有複數的光電轉換元件。此外，在圖2至圖10中，省略2個藍色用光電轉換元件與3個紅外光用光電轉換元件的圖示。在圖2至圖10中，藍色用光電轉換元件與紅外光用光電轉換元件係沿著1個方向交互地排列。形成半導體基板21的材料，例如可為Si、及SiO2 等氧化物、SiN等氮化物、及此等的混合物等。
然後，在半導體基板21上形成對應於半導體基板21所具有的藍色用光電轉換元件之藍色用濾光片12B。藍色用濾光片12B係藉由用於形成藍色用濾光片12B之包含第一感光性樹脂的塗膜的形成、及使用光蝕刻法之塗膜的圖案化而形成。例如，包含感光性樹脂的塗膜係藉由包含感光性樹脂之塗布液的塗布、及塗膜的乾燥而形成。藍色用濾光片12B係對於包含感光性樹脂之塗膜，經過將相當於藍色用濾光片12B的區域進行曝光及顯影而形成。此外，在半導體基板21上，綠色用濾光片12G及紅色用濾光片12R係藉由與藍色用濾光片12B同樣的方法而形成。
如圖3所示，在具有藍色用濾光片12B的半導體基板21形成蝕刻停止層23。在形成蝕刻停止層23之際，首先，使用包含矽之樹脂製作塗布液。包含矽之樹脂例如可為聚矽氧烷等。聚矽氧烷係由矽氧烷鍵的重複結構所形成。聚矽氧烷可為多晶矽氧。多晶矽氧為聚矽氧烷，並且，包含烷基及芳基等有機基。
接著，在藍色用濾光片12B上、及半導體基板21之中半導體基板21的表面露出的部分，塗布塗布液，並使塗膜乾燥。然後，藉由加熱而使已乾燥的塗膜硬化。藉此，在各色用彩色濾光片上、及半導體基板21的表面中非各色用彩色濾光片所位於的部分，形成蝕刻停止層23。
如圖4所示，在蝕刻停止層23上形成紅外光阻斷前驅層24。在形成紅外光阻斷前驅層24之際，首先，在蝕刻停止層23上塗布包含紅外光吸收色素、透明樹脂、及有機溶劑的塗布液，並使塗膜乾燥。接著，藉由加熱而使已乾燥的塗膜硬化。藉此，在蝕刻停止層23上形成紅外光阻斷前驅層24。
用於形成紅外光阻斷前驅層24的紅外光吸收色素，例如可為蒽醌系色素、花青系色素、酞青素系色素、二硫醇系色素、二亞銨(diimmonium)系色素、方酸菁(squarylium)系色素、及克酮鎓(croconium)系色素等。在此等色素之中，紅外光吸收色素較佳為花青系色素及酞青素系色素。
用於形成紅外光阻斷前驅層24的透明樹脂，例如可為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、及降莰烯系樹脂。在此等樹脂之中，透明樹脂較佳為丙烯酸系樹脂。
如圖5所示，在紅外光阻斷前驅層24之中，形成覆蓋位於藍色用濾光片12B上的部分之阻劑圖案RP。在形成阻劑圖案RP之際，首先，在各色用彩色濾光片上形成光阻層。在形成光阻層的材料中，可使用正型阻劑，亦可使用負型阻劑。然後，使用光罩，將一部分的光阻層進行曝光。在此時，在由正型阻劑形成光阻層之情形中，在光阻層之中，僅將覆蓋半導體基板21的部分進行曝光。相對於此，在由負型阻劑形成光阻層之情形中，在光阻層之中，僅將覆蓋各色用阻斷濾光片的部分進行曝光。接著，將光阻層進行顯影。藉此，形成阻劑圖案RP，阻劑圖案RP僅覆蓋紅外光阻斷前驅層24之中形成於彩色濾光片上的部分。
如圖6所示，藉由使用阻劑圖案RP將紅外光阻斷前驅層24進行乾式蝕刻而形成紅外光阻斷濾光片14。又，形成經圖案化的蝕刻停止層13。乾式蝕刻例如可為電漿蝕刻。在乾式蝕刻中，作為蝕刻氣體，能使用反應性氣體、稀有氣體亦即由第18族元素所構成的氣體。反應性氣體例如可為氧氣，又，稀有氣體例如可為氬氣。在紅外光阻斷前驅層24的乾式蝕刻中，能對於包含紅外光阻斷前驅層24的蝕刻對象物施加塗布階差。藉由施加塗布階差，能進行使用阻劑圖案RP的各向異性蝕刻。藉此，在紅外光阻斷前驅層24及蝕刻停止層23之中分別去除位於半導體基板21的表面上之部分。
蝕刻停止層23的蝕刻速率係與紅外光阻斷前驅層24的蝕刻速率不同。蝕刻速率係每單位時間所蝕刻之各層的厚度。蝕刻停止層23的蝕刻速率可比紅外光阻斷前驅層24的蝕刻速率更低，亦可更高。蝕刻停止層23的蝕刻速率較佳為比紅外光阻斷前驅層24的蝕刻速率更低。藉此，相較於蝕刻停止層23的蝕刻速率比紅外光阻斷前驅層24的蝕刻速率更高之情形，能增加為了蝕刻在蝕刻停止層23中不要的部分所需要的時間。藉此，容易以蝕刻劑難以碰撞蝕刻停止層23的下層之方式調整蝕刻的時間。
在固態攝影元件用濾光片的製造中，因在已去除紅外光阻斷前驅層24的位置形成紅外光穿透濾光片12P，故要求藉由在紅外光阻斷前驅層24的蝕刻中進行過度蝕刻，而針對紅外光阻斷前驅層24的不要部分，實質地完全去除該部分。在此點中，若根據具備蝕刻停止層23的構成，則即使藉由紅外光阻斷前驅層24的過度蝕刻而去除一部分的紅外光阻斷前驅層24，因蝕刻停止層23位於紅外光阻斷前驅層24的下層，故亦能抑制蝕刻劑對於半導體基板21的碰撞。藉此，能抑制起因於半導體基板21的表面特性變化之固態攝影元件10的功能降低。
此外，在蝕刻停止層23之中，在實質地完全去除位於半導體基板21的表面上之部分的前提下，蝕刻停止層23的蝕刻速率較佳為與蝕刻停止層23的下層的蝕刻速率互異。在本實施形態中，蝕刻停止層23的蝕刻速率較佳為與為蝕刻停止層23的下層之半導體基板21的蝕刻速率互異。
如圖7所示，使用剝離液LM，從紅外光阻斷濾光片14剝離阻劑圖案RP。在剝離液LM中，可使用可溶解形成阻劑圖案RP的材料之液體。在剝離液LM中，例如可使用N‐甲基吡咯啶酮或二甲亞碸。此外，在圖7中，雖示例浸漬塗布法作為使阻劑圖案RP與剝離液LM接觸的方法，但在使阻劑圖案RP與剝離液LM接觸的方法中，亦能使用噴霧式及旋轉式。
如圖8所示，在半導體基板21之中，在紅外光用光電轉換元件所位於的部分之上形成紅外光穿透濾光片12P。紅外光穿透濾光片12P係藉由包含著色感光性樹脂之塗膜的形成、及使用光蝕刻法之塗膜的圖案化而形成。包含著色感光性樹脂之塗膜例如係藉由包含紅外光用感光性樹脂之塗布液的塗布、及塗膜的乾燥而形成。
紅外光用感光性樹脂包含黑色色素或黑色染料、與感光性樹脂。黑色色素係單一且具有黑色的色素，或者藉由二種以上的色素而具有黑色的混合物。黑色染料例如可為偶氮系染料、蒽醌系染料、吖
Figure 109141506-A0304-12-0000-4
系染料、喹啉系染料、芘酮(perinone)系染料、苝系染料、及次甲基系染料等。透明樹脂例如可為丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、及降莰烯系樹脂。
形成紅外光穿透濾光片12P的材料，能含有用於調整折射率的無機氧化物的粒子。無機氧化物例如為氧化鋁、氧化矽、氧化鋯、氧化鈦。紅外光穿透濾光片12P除了作為紅外光穿透濾光片12P的抑制可見光穿透的功能之外，亦能含有光穩定劑、抗氧化劑、熱穩定劑、抗靜電劑等用於具備其他功能的添加物。
紅外光穿透濾光片12P係對於包含紅外光用感光性樹脂之塗膜，經過將相當於紅外光穿透濾光片12P的區域進行曝光及顯影而形成。紅外光穿透濾光片12P較佳為具有與由藍色用濾光片12B、蝕刻停止層13、及紅外光阻斷濾光片14所形成之積層體的厚度相等的厚度。
如圖9所示，由面對半導體基板21擴展的平面之視角觀察，形成覆蓋紅外光阻斷濾光片14的表面與紅外光穿透濾光片12P的表面之氧遮斷層15。氧遮斷層15係藉由使用濺鍍法、CVD法、離子鍍法等氣相成膜法、或者塗布法等液相成膜法之成膜而形成。例如，由氧化矽所形成之氧遮斷層15係經過由濺鍍法所致之成膜而形成，所述濺鍍法使用由氧化矽而成之目標物。例如，由氧化矽所形成之氧遮斷層15係經過由使用矽烷與氧的CVD法所致之成膜而形成。例如，由氧化矽所構成之氧遮斷層15係藉由包含聚矽氮烷之塗布液的塗布、改質、及塗膜的乾燥而形成。
如圖10所示，在氧遮斷層15上形成複數個微透鏡16。藉此，可獲得具備固態攝影元件用濾光片的固態攝影元件。由面對氧遮斷層15擴展的平面之視角觀察，複數個微透鏡16形成於與彩色濾光片及紅外光穿透濾光片12P重疊的位置。各微透鏡16係使用例如回蝕刻(etch back)法而形成。在回蝕刻法中，首先，形成用於形成微透鏡16的透明樹脂層。接著，在透明樹脂層上形成具有複數個半球排列的形狀之阻劑圖案。然後，藉由使用阻劑圖案的透明樹脂層的乾式蝕刻，而將阻劑圖案所具有的形狀轉移到透明樹脂層，藉此形成複數個微透鏡16。
藉此，對於1個半導體基板21能形成複數個先前參照圖1所說明的固態攝影元件10。 如以上所說明，若根據第一實施形態的固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法，則可獲得以下列舉的效果。
(1)即使藉由紅外光阻斷前驅層24的過度蝕刻而去除一部分的紅外光阻斷前驅層24，因蝕刻停止層23位於紅外光阻斷前驅層24的下層，故亦能抑制蝕刻劑對於蝕刻停止層23的下層之碰撞。藉此，能抑制固態攝影元件10的功能降低，所述功能降低係起因於為蝕刻對象之紅外光阻斷前驅層24的下層的表面特性變化。
(2)因藉由氧遮斷層15而能抑制氧化源到達紅外光阻斷濾光片14，故紅外光穿透濾光片12P變得難以被氧化。
[第一實施形態的變更例] 此外，上述的第一實施形態可如以下般進行變更並實施。 [氧遮斷層] ・氧遮斷層15不限於紅外光阻斷濾光片14及紅外光穿透濾光片12P與各微透鏡16之間，亦可位於各微透鏡16的外表面。
在此情形中，如圖11所示，在包含紅外光阻斷濾光片14的表面與紅外光穿透濾光片12P的表面之面上，形成複數個微透鏡26。各微透鏡26覆蓋各色用彩色濾光片、及紅外光穿透濾光片12P中之任一者。 如圖12所示，形成覆蓋複數個微透鏡26的表面之氧遮斷層25。氧遮斷層25亦可具有作為抗反射層之功能。
・固態攝影元件用濾光片10F亦可不具備氧遮斷層15。在此情形中，藉由在覆蓋半導體基板21的表面之蝕刻停止層23上形成紅外光阻斷前驅層24，亦能獲得比照上述(1)的效果。
・氧遮斷層25的層結構可為由單一化合物所構成之單層結構，亦可為由單一化合物所構成之層的積層結構，亦可為由互異的化合物所構成之層的積層結構。
・紅外光阻斷濾光片14的表面與紅外光穿透濾光片12P的表面可在半導體基板21的厚度方向中具有高低差。在此情形中，氧遮斷層15係可發揮作為填補紅外光阻斷濾光片14的表面與紅外光穿透濾光片12P的表面所形成之高低差的平坦化層之功能。此外，氧遮斷層15係藉由具有能填補紅外光阻斷濾光片14的表面與紅外光穿透濾光片12P之間的高低差的厚度，而能發揮作為平坦化層的功能。
[紅外光穿透濾光片] ・紅外光穿透濾光片12P的厚度亦可與各色用濾光片的厚度互相相等。在此情形中，在固態攝影元件中，氧遮斷層15亦可填補紅外光穿透濾光片12P的表面與紅外光阻斷濾光片14的表面之間的高低差。或者，固態攝影元件亦可具備不為氧遮斷層15之填補紅外光穿透濾光片12P的表面與紅外光阻斷濾光片14的表面之間的高低差的平坦化層。
[蝕刻停止層] ・在蝕刻停止層23之中，形成於半導體基板21的表面上之部分亦可被完全去除。在此情形中，藉由蝕刻停止層23係由透明樹脂所形成，而已入射至固態攝影元件的光亦能透過蝕刻停止層23入射至光電轉換元件。
[第二實施形態] 參照圖13至圖17，說明固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法的第二實施形態。在第二實施形態中，係在以下的點與第一實施形態不同：在形成蝕刻停止層之前，在半導體基板之中，在非彩色濾光片所位於的部分形成紅外光穿透濾光片。因此，以下係詳細地說明此差異點，而省略在第二實施形態中與第一實施形態共通的步驟的詳細說明。此外，對於在第二實施形態中與第一實施形態共通的構成，賦予與在第一實施形態中所使用的符號相同的符號。
如圖13所示，在半導體基板21之中，在對應於半導體基板21所具有的藍色用光電轉換元件之位置形成藍色用濾光片12B，在對應於紅外光用光電轉換元件之位置形成紅外光穿透濾光片12P。此時，以紅外光穿透濾光片12P的厚度變得比藍色用濾光片12B的厚度更厚之方式，形成各濾光片。
此外，可在紅外光穿透濾光片12P之前先形成包含藍色用濾光片12B的各色用彩色濾光片，亦可在各色用彩色濾光片之前先形成紅外光穿透濾光片12P。又，各色用彩色濾光片及紅外光穿透濾光片12P分別係藉由與上述的第一實施形態的各色用濾光片及紅外光穿透濾光片12P同樣的方法而形成。
如圖14所示，在具有藍色用濾光片12B及紅外光穿透濾光片12P的半導體基板21形成蝕刻停止層33。藉此，在各色用彩色濾光片上及紅外光穿透濾光片12P上形成蝕刻停止層33。蝕刻停止層33係藉由與上述的第一實施形態的蝕刻停止層23同樣的方法而形成。
如圖15所示，在蝕刻停止層33上形成紅外光阻斷前驅層34。藉此，在蝕刻停止層33中，在位於藍色用濾光片12B上及紅外光穿透濾光片12P上之部分的雙方形成紅外光阻斷前驅層34。紅外光阻斷前驅層34係藉由與上述的第一實施形態的紅外光阻斷前驅層24同樣的方法而形成。
如圖16所示，在紅外光阻斷前驅層34之中，形成覆蓋位於各色用彩色濾光片上的部分之阻劑圖案RP。在形成阻劑圖案RP之際，首先，在紅外光阻斷前驅層34上形成光阻層。在形成光阻層的材料中，與第一實施形態同樣，可使用正型阻劑，亦可使用負型阻劑。然後，使用光罩將一部分的光阻層進行曝光。在此時，在由正型阻劑形成光阻層之情形中，在紅外光阻斷前驅層34之中，僅將覆蓋紅外光穿透濾光片12P的部分進行曝光。相對於此，在由負型阻劑形成光阻層之情形中，在光阻層之中，僅將覆蓋各色用彩色濾光片的部分進行曝光。接著，將光阻層進行顯影。藉此，形成阻劑圖案RP，阻劑圖案RP僅覆蓋紅外光阻斷前驅層34之中形成於各色用彩色濾光片上的部分。
如圖17所示，藉由使用阻劑圖案RP將紅外光阻斷前驅層34進行乾式蝕刻，而形成紅外光阻斷濾光片14。又，形成經圖案化的蝕刻停止層13。藉由將阻劑圖案RP使用作為蝕刻遮罩的蝕刻，而針對紅外光阻斷前驅層34及蝕刻停止層33分別從各層去除位於紅外光穿透濾光片12P上的部分。
在本實施形態中，因一部分的紅外光阻斷前驅層34位於紅外光穿透濾光片12P上，故為了使紅外光穿透濾光片12P的功能充分表現，需要將位於紅外光穿透濾光片12P上之紅外光阻斷前驅層34的部分實質地完全去除。因為此點，蝕刻停止層33位於紅外光穿透濾光片12P與紅外光阻斷前驅層34之間。藉此，即使為了去除紅外光阻斷前驅層34而將紅外光阻斷前驅層34進行過度蝕刻，蝕刻停止層33亦抑制紅外光穿透濾光片12P的表面特性變化，作為結果，能抑制起因於紅外光穿透濾光片12P的表面特性變化之固態攝影元件的功能降低。
此外，在蝕刻停止層33之中，在實質地完全去除位於紅外光穿透濾光片12P上的部分的前提下，蝕刻停止層33的蝕刻速率較佳為與紅外光穿透濾光片12P的蝕刻速率互異。
在形成紅外光阻斷濾光片14之後，藉由經過與在上述的第一實施形態中參照圖7至圖10所說明之步驟同樣的步驟，而製造固態攝影元件。
如以上所說明，若根據第二實施形態的固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法，可獲得與上述的(1)及(2)同等的效果。
[第二實施形態的變更例] 此外，上述的第二實施形態可如以下般進行變更並實施。 ・藉由第二實施形態所開示的構成，能與第一實施形態中之氧遮斷層的各變更例、及藉由蝕刻停止層的變更例所開示的構成進行組合並實施。
[第三實施形態] 參照圖18及圖19，說明固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法的第三實施形態。在第三實施形態中，係在以下的點與第一實施形態不同：形成覆蓋彩色濾光片及紅外光阻斷濾光片的隔牆。因此，以下係詳細地說明此差異點，而省略在第三實施形態中與第一實施形態共通的步驟的詳細說明。此外，對於在第三實施形態中與第一實施形態共通的構成，賦予與在第一實施形態中所使用的符號相同的符號。
在本實施形態的固態攝影元件之製造方法中，首先，藉由在上述的第一實施形態中參照圖2至圖5所說明的步驟，而在半導體基板21上形成藍色用濾光片12B、蝕刻停止層23、紅外光阻斷前驅層24、及阻劑圖案RP。
接著，如圖18所示，在半導體基板21的表面之中，藉由乾式蝕刻而去除非藍色用濾光片12B所位於的部分上所形成之蝕刻停止層23、及紅外光阻斷前驅層24。與第一實施形態同樣，在紅外光阻斷前驅層24的乾式蝕刻中，從蝕刻氣體生成電漿。藉此，電漿中的蝕刻劑E首先與紅外光阻斷前驅層24碰撞，接著與為紅外光阻斷前驅層24的下層之蝕刻停止層23碰撞。藉此，至少蝕刻停止層23被蝕刻劑E濺射，並從蝕刻停止層23釋放粒子。從蝕刻停止層23釋放的粒子的至少一部分附著於藍色用濾光片12B的側面、位於藍色用濾光片12B上之蝕刻停止層23的側面、及在紅外光阻斷前驅層24之中位於藍色用濾光片12B上的部分的側面。
藉此，如圖19所示，形成覆蓋藍色用濾光片12B的側面、蝕刻停止層13的側面、及紅外光阻斷濾光片14的側面之隔牆47。隔牆47係在與隔牆47相鄰的層之界面中反射入射光。亦即，隔牆47係在藍色用濾光片12B的側面與隔牆47的一部分之界面中，藉由折射率的差，而將已入射至隔牆47的光進行反射。又，隔牆47係在蝕刻停止層13的側面與隔牆47的一部分之界面中，藉由折射率的差，將入射至隔牆47的光進行反射。又，隔牆47係在紅外光阻斷濾光片14的側面與隔牆47的一部分之界面中，藉由折射率的差，將已入射至隔牆47的光進行反射。
藉此，相對於紅外光阻斷濾光片14而從斜上方入射的光會穿透至紅外光阻斷濾光片14的外部一事，能被隔牆47抑制。因此，能抑制入射至位於紅外光阻斷濾光片14的下層之藍色用光電轉換元件的光的光量降低。又，相對於藍色用濾光片12B而從斜上方入射的光會穿透至藍色用濾光片12B的外部一事，能被隔牆47抑制。因此，能抑制入射至位於藍色用濾光片12B的下層之藍色用光電轉換元件的光的光量降低。再者，能抑制入射至藍色用濾光片12B光被對應於其他濾光片之光電轉換元件接受。
隔牆47可包含紅外光阻斷前驅層24的形成材料、蝕刻停止層23的形成材料、紅外光阻斷前驅層24的形成材料與蝕刻劑E之反應生成物、及蝕刻停止層23的形成材料與蝕刻劑E之反應生成物中的至少一者。
在本實施形態的固態攝影元件之製造方法中，在形成隔牆47之後，藉由經過先前在上述的第一實施形態中參照圖7至圖10所說明的步驟，而製造固態攝影元件。此外，在先前參照圖7所說明的步驟中，藉由剝離液LM接觸紅外光阻斷濾光片14，而紅外光阻斷濾光片14所包含的紅外光吸收色素會溶出至剝離液LM。因為此點，在本實施形態的固態攝影元件之製造方法中，在使用剝離液LM剝離阻劑圖案RP之際，因藉由一部分的隔牆47覆蓋紅外光阻斷濾光片14的側面，故在紅外光阻斷濾光片14之中，能縮小與剝離液LM接觸的面積。藉此，能抑制紅外光阻斷濾光片14所包含的紅外光吸收色素溶出至剝離液LM。
此外，在由聚矽氧烷形成蝕刻停止層23之情形中，藉由隔牆47包含聚矽氧烷、及聚矽氧烷與蝕刻劑E的反應生成物之至少一者，而能更難以發生紅外光吸收色素的溶出。
隔牆47的厚度能藉由調整紅外光阻斷前驅層24及蝕刻停止層23的蝕刻中之各種條件而變更。隔牆47的厚度例如能依據施加於包含紅外光阻斷前驅層24及蝕刻停止層23的蝕刻對象物之塗布階差的大小而調整。施加於蝕刻對象物的塗布階差愈大，隔牆47的厚度有愈厚的傾向。施加於蝕刻對象物的塗布階差愈大，與蝕刻對象物碰撞的蝕刻劑的能量愈高，因此變得容易從紅外光阻斷前驅層24及蝕刻停止層23釋放用於形成隔牆47的粒子。
又，隔牆47的厚度例如能依據進行乾式蝕刻的環境的壓力大小而調整。藉由壓力大小改變，而能與蝕刻對象物碰撞的蝕刻劑的量改變。又，藉由壓力大小改變，而從紅外光阻斷前驅層24及蝕刻停止層23釋放的粒子與存在於環境中的粒子進行碰撞的狀態改變。進行乾式蝕刻的環境的壓力，例如可為0.1Pa以上且3.0Pa以下。藉此，容易在紅外光阻斷濾光片14的側面、及各色用彩色濾光片的側面形成隔牆47。
又，隔牆47的厚度能依據紅外光阻斷前驅層24的厚度及蝕刻停止層23的厚度而調整。紅外光阻斷前驅層24的厚度愈厚及蝕刻停止層23的厚度愈厚，隔牆47的厚度有愈厚的傾向。
如以上所說明，若根據第三實施形態的固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法，則除了上述的(1)及(2)的效果之外，還可獲得以下所列舉的效果。
(3)已入射至彩色濾光片的光會從彩色濾光片的側面穿透至彩色濾光片的外部一事，能被隔牆47抑制。因此，可抑制入射至對應於該彩色濾光片之光電轉換元件的光的光量降低。
(4)已入射至紅外光阻斷濾光片14的光會從紅外光阻斷濾光片14的側面穿透至紅外光阻斷濾光片14的外部一事，亦能被隔牆47抑制。因此，可進一步抑制入射至光電轉換元件的光的光量降低，所述光電轉換元件係透過為紅外光阻斷濾光片14的下層之彩色濾光片的光所入射的光電轉換元件。
(5)包含聚矽氧烷、及聚矽氧烷與蝕刻劑的反應生成物之至少一者的隔牆47，抑制剝離液與紅外光阻斷濾光片14接觸。因此，紅外光阻斷濾光片14所包含的紅外光吸收色素溶出至剝離液一事，能被隔牆47抑制。
[第三實施形態的變更例] 此外，上述的第三實施形態可如以下般進行變更並實施。 [隔牆] ・隔牆47覆蓋彩色濾光片的側面，但亦能不覆蓋紅外光阻斷濾光片14的側面。在此情形中，亦能獲得比照上述的(3)的效果。
[其他變更例] ・第三實施形態中所開示的構成，能與第一實施形態中之氧遮斷層的各變更例、及藉由蝕刻停止層的變更例所開示的構成進行組合並實施。
[第四實施形態] 參照圖20至圖26，說明固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法的第四實施形態。在第四實施形態中，在以下的點與第一實施形態不同：在形成蝕刻停止層之前，在半導體基板之中，在非彩色濾光片所位於的部分形成紅外光穿透濾光片，並且，形成覆蓋紅外光阻斷濾光片的側面之隔牆。因此，以下係詳細地說明此差異點，而省略在第四實施形態中與第一實施形態共通的步驟的詳細說明。此外，對於在第四實施形態中與第一實施形態共通的構成，賦予與在第一實施形態中所使用的符號相同的符號。
如圖20所示，在半導體基板21中之藍色用光電轉換元件所位於的部分形成藍色用濾光片12B。又，在半導體基板21中之紅外光用光電轉換元件所位於的部分形成紅外光穿透濾光片12P。此時，在本實施形態中，以紅外光穿透濾光片12P的厚度成為與藍色用濾光片12B的厚度相等之方式，形成紅外光穿透濾光片12P及藍色用濾光片12B。藍色用濾光片12B及紅外光穿透濾光片12P係藉由與上述的第一實施形態中之藍色用濾光片12B及紅外光穿透濾光片12P同樣的方法而形成。
如圖21所示，在具有藍色用濾光片12B及紅外光穿透濾光片12P的半導體基板21形成蝕刻停止層53。藉此，在藍色用濾光片12B上及紅外光穿透濾光片12P上形成蝕刻停止層53。蝕刻停止層53係藉由與上述的第一實施形態中之蝕刻停止層23同樣的方法而形成。
如圖22所示，在蝕刻停止層53上形成紅外光阻斷前驅層54。在紅外光阻斷前驅層54之中，位於藍色用濾光片12B上的部分為第一部分54a，位於紅外光穿透濾光片12P上的部分為第二部分54b。在本實施形態中，紅外光穿透濾光片12P的厚度與藍色用濾光片12B的厚度相等，因此，以第一部分54a的表面在紅外光阻斷前驅層54的厚度方向中位於與第二部分54b的表面相等的高度之方式，形成紅外光阻斷前驅層54。紅外光阻斷前驅層54係藉由與第一實施形態中之紅外光阻斷前驅層24同樣的方法而形成。
如圖23所示，形成阻劑圖案，所述阻劑圖案僅覆蓋紅外光阻斷前驅層54之中的第一部分54a。在形成阻劑圖案RP之際，首先，在紅外光阻斷前驅層54上形成光阻層。在形成光阻層的材料中，可使用正型阻劑，亦可使用負型阻劑。然後，使用光罩將一部分的光阻層進行曝光。在此時，在由正型阻劑形成光阻層之情形中，僅將在光阻層之中位於第二部分54b上的部分進行曝光。相對於此，在由負型阻劑形成光阻層之情形中，僅將在光阻層之中位於第一部分54a上的部分進行曝光。接著，將光阻層進行顯影。藉此，形成僅覆蓋第一部分54a的阻劑圖案RP。
如圖24所示，藉由使用阻劑圖案RP將紅外光阻斷前驅層54進行乾式蝕刻而形成紅外光阻斷濾光片14。藉由使用阻劑圖案RP的乾式蝕刻，而從紅外光穿透濾光片12P上去除紅外光阻斷前驅層54的第二部分54b、及在蝕刻停止層53之中第二部分54b所覆蓋的部分。與上述的第三實施形態同樣，在乾式蝕刻中，電漿中所含之蝕刻劑E係與蝕刻停止層53及紅外光阻斷前驅層54碰撞。藉此，去除第二部分54b、及在蝕刻停止層53之中第二部分54b所覆蓋的部分。
在此時，與第三實施形態同樣，至少蝕刻停止層53被蝕刻劑E濺射，並從蝕刻停止層53釋放粒子。從蝕刻停止層53釋放的粒子的至少一部分會附著於紅外光阻斷前驅層54的第一部分54a的側面。
藉此，如圖25所示，形成覆蓋紅外光阻斷濾光片14的側面之隔牆57。隔牆57係在與隔牆57相鄰的層之界面中反射入射光。亦即，隔牆57係在紅外光阻斷濾光片14的側面與隔牆57的一部分之界面中，藉由折射率的差，而將入射至隔牆57的光進行反射。藉此，相對於紅外光阻斷濾光片14而從斜上方入射的光會穿透至紅外光阻斷濾光片14的外部一事，能被隔牆57抑制。因此，能抑制入射至位於紅外光阻斷濾光片14的下層之藍色用光電轉換元件的光的光量降低。
與第三實施形態同樣，隔牆57可包含紅外光阻斷前驅層54的形成材料、蝕刻停止層53的形成材料、紅外光阻斷前驅層54的形成材料與蝕刻劑E之反應生成物、及蝕刻停止層53的形成材料與蝕刻劑E之反應生成物中的至少一者。藉由本實施形態的隔牆57，與第三實施形態的隔牆47同樣，亦能抑制紅外光阻斷濾光片14所包含的紅外光吸收色素溶出至剝離液LM。
如圖26所示，在從紅外光阻斷濾光片14剝離阻劑圖案RP之後，由面對半導體基板21擴展的平面之視角觀察，形成覆蓋紅外光穿透濾光片12P的表面、紅外光阻斷濾光片14的表面、及隔牆57之平坦化層58。平坦化層58具有能填補紅外光穿透濾光片12P的表面與紅外光阻斷濾光片14的表面之間的高低差的厚度。平坦化層58例如係藉由包含透明樹脂的塗膜的形成、及由熱處理所致之塗膜的回流而形成。
接著，藉由經過先前在第一實施形態中參照圖9及圖10所說明的步驟，可獲得固態攝影元件。 如以上所說明，若根據第四實施形態的固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法，則除了上述的(1)、(2)、(4)、及(5)的效果之外，還可獲得以下所記載之效果。
(6)第一部分54a的表面在紅外光阻斷前驅層54的厚度方向中位於與第二部分54b的表面相等的高度，因此變得容易在紅外光阻斷濾光片14的側面整體形成隔牆57。藉此，提高藉由隔牆57而抑制入射至紅外光阻斷濾光片14的光穿透紅外光阻斷濾光片14並入射至紅外光穿透濾光片12P的確實性。
(7)藉由形成具有彩色濾光片的厚度以下之厚度的紅外光穿透濾光片12P，而能在紅外光阻斷濾光片14的側面整體形成隔牆57。
[第四實施形態的變更例] 此外，上述的第四實施形態可如以下般進行變更並實施。 [紅外光穿透濾光片] ・紅外光穿透濾光片12P的厚度可比各色用彩色濾光片的厚度更薄。藉此，在紅外光阻斷前驅層54中，第一部分54a的表面變得比第二部分54b的表面更高。作為結果，能提高在紅外光阻斷濾光片14的側面整體形成隔牆57的確實性。
・紅外光穿透濾光片12P的厚度可比各色用彩色濾光片的厚度更厚。在此情形中，亦只要將各色用彩色濾光片的厚度、蝕刻停止層53的厚度、及紅外光阻斷前驅層54的厚度相加計算的總厚度比紅外光穿透濾光片12P的厚度更厚即可。藉此，在紅外光阻斷濾光片14的側面之中，在比紅外光穿透濾光片12P更突出的部分能形成隔牆57。
[其他變更例] ・第四實施形態中所開示的構成能與第一實施形態中之氧遮斷層的各變更例、及藉由蝕刻停止層的變更例而開示的構成進行組合並實施。
[實施例] 以下，說明對應於第四實施形態之固態攝影元件的製造例。此外，在以下所說明的製造例中，係說明紅外光穿透濾光片的厚度比各色用彩色濾光片的厚度更厚之情形中的固態攝影元件的製造例。
在以二維地配置複數個光電轉換元件的半導體基板上，形成以1000rpm的旋轉數將包含綠色顏料、感光性硬化樹脂、及熱硬化性樹脂的綠色用阻劑進行旋轉塗布而成的綠色用阻劑層。在綠色顏料中，使用色指數中之C.I.PG58。在綠色用阻劑中，將綠色顏料的濃度設定成70質量%。接著，在使用綠色用遮罩而選擇性地曝光綠色用阻劑層之後，將曝光後的綠色用阻劑層進行顯影，藉此形成綠色用濾光片圖案。然後，使用熱板，將綠色用濾光片圖案在230℃中加熱6分鐘，藉此使其硬化。藉此，形成具有600nm的厚度之綠色用濾光片。
接著，在綠色用濾光片、及半導體基板之中未被綠色用濾光片覆蓋的部分，形成以1000rpm的旋轉數將包含顏料、感光性硬化樹脂、及熱硬化性樹脂的藍色用阻劑進行旋轉塗布而成的藍色用阻劑層。在顏料中，使用色指數中之C.I.PB156及C.I.PV23。在藍色用阻劑中，將藍色顏料的濃度設定成50質量%。接著，在藉由使用藍色用遮罩的光蝕刻法而選擇性地曝光藍色用阻劑層之後，將曝光後的藍色用阻劑層進行顯影，藉此形成藍色用濾光片圖案。然後，使用熱板，將藍色用濾光片圖案在230℃中加熱6分鐘，藉此使其硬化。藉此，形成具有600nm的厚度之藍色用彩色濾光片。在此時，在半導體基板的表面之中，在與形成有綠色用濾光片的位置不同的位置，形成藍色用濾光片。
然後，在綠色用濾光片上、藍色用濾光片上、及半導體基板之中未覆蓋此等濾光片的部分，形成以1000rpm的旋轉數將包含顏料、感光性硬化樹脂、及熱硬化性樹脂的紅色用阻劑進行旋轉塗布而成的紅色用阻劑層。在顏料中，使用色指數中之C.I.PR254及C.I.PY139。在紅色用阻劑中，將顏料的濃度設定成60質量%。接著，在使用紅色用遮罩而選擇性地曝光紅色用阻劑層之後，將曝光後的紅色用阻劑層進行顯影，藉此形成紅色用濾光片圖案。然後，使用熱板，將紅色用濾光片圖案在230℃中加熱6分鐘，藉此使其硬化。藉此，形成具有600nm的厚度之紅色用濾光片。在此時，在半導體基板的表面之中，在與形成有藍色用濾光片及綠色用濾光片的位置不同的位置，形成紅色用濾光片。
接著，在各色用彩色濾光片上、及半導體基板之中未被彩色濾光片覆蓋的部分，塗布包含藍色顏料、紫色顏料、及黃色顏料之具有感光性的紅外光穿透用阻劑。藉此，形成紅外光穿透用阻劑層。在藍色顏料中，使用色指數中之C.I.PB15：6，在紫色顏料中，使用色指數中之C.I.PV23，在黃色顏料中，使用色指數中之C.I.PY139。在紅外光穿透用阻劑中，將顏料的濃度設定成78質量%。
接著，在使用紅外光穿透用遮罩而選擇性地曝光紅外光穿透用阻劑層之後，將曝光後的紅外光穿透用阻劑層進行顯影，藉此形成紅外光穿透濾光片圖案。然後，使用熱板，將紅外光穿透濾光片圖案在230℃中加熱6分鐘，藉此使其硬化。藉此，形成具有1500nm的厚度之紅外光穿透濾光片。在此時，在半導體基板的表面之中，在與形成有上述各色用濾光片的位置不同的位置，形成紅外光穿透濾光片。此外，在紅外光穿透濾光片中，對於具有400nm以上且650nm以下的波長之光的穿透率的最大値為4.8%，對於具有650nm以上且730nm以下的波長之光的穿透率的最大値為8.6%。又，在紅外光穿透濾光片中，對於具有800nm以上且1000nm以下的波長之光的穿透率的最小値為92.1%。
在各色用濾光片、及紅外光穿透濾光片上，以2000rpm的旋轉數將包含矽氧烷的分散液進行旋轉塗布，藉此形成塗膜。然後，使用熱板，將塗膜在200℃中加熱20分鐘，藉此使其硬化。藉此，在各色用濾光片上、及紅外光穿透濾光片上，形成具有50nm的厚度之蝕刻停止層。在蝕刻停止層中，對於可見光的穿透率為91%，折射率為1.40。
接著，在蝕刻停止層上，以1000rpm的旋轉數將包含紅外光吸收色素、及熱硬化性樹脂的塗布液進行旋轉塗布，藉此形成塗膜。然後，使用熱板，將塗膜在200℃中加熱20分鐘，藉此使其硬化。藉此，在蝕刻停止層上形成具有1600nm的厚度之紅外光阻斷前驅層。在紅外光阻斷前驅層中，對於具有940nm附近的波長之光的穿透率為8%。
將包含正型阻劑(OFPR‐800，東京應化工業(股)製)的塗液，使用旋轉塗布機，以1000rpm的旋轉數，旋轉塗布於紅外光阻斷前驅層上，藉此形成阻劑層。其後，將阻劑層在90℃中預烘烤1分鐘。藉此，形成具有1.5μm的厚度之阻劑層。接著，使用光罩，選擇性地曝光阻劑層。在阻劑層的曝光中，使用i射線。然後，使用2.38質量%的TMAH(四甲基氫氧化銨)，將曝光後的阻劑層進行顯影。藉此，由面對紅外光阻斷前驅層擴展的平面之視角觀察，在紅外光阻斷前驅層之中，形成具有使覆蓋紅外光穿透濾光片的部分露出之開口的阻劑圖案。在此時，在開口的邊緣，以縱向長度為1.1μm且橫向長度為1.1μm之方式，形成具有正方形狀的開口。
接著，使用阻劑圖案，將紅外光阻斷前驅層進行乾式蝕刻。在此時，在乾式蝕刻裝置中，使用ICP方式的乾式蝕刻裝置。在蝕刻氣體中，使用包含氬氣及氧氣的混合氣體，並且，對於蝕刻對象物施加塗布階差，藉此對於紅外光阻斷前驅層進行各向異性蝕刻。藉此，形成紅外光阻斷濾光片。又，形成包含紅外光阻斷前驅層的形成材料、蝕刻停止層的形成材料、紅外光阻斷前驅層與蝕刻劑之反應生成物、及蝕刻停止層的形成材料與蝕刻劑之反應生成物中之至少一者的隔牆。此外，隔牆的厚度為25nm，又，在紅外光阻斷濾光片的側面之中，隔牆被形成於從紅外光穿透濾光片突出的部分。
然後，去除被使用作為蝕刻遮罩的正型阻劑。使用剝離液(104，東京應化工業(股)製)，藉由噴霧清洗裝置，進行正型阻劑的去除。
接著，在紅外光阻斷濾光片上、及紅外光穿透濾光片上，使用回蝕刻法，形成具有500nm的高度之複數個微透鏡。然後，在微透鏡的表面，使用電漿CVD法，形成由SiO2 所形成且具有100nm的厚度之氧遮斷層。藉此，能獲得固態攝影元件。
10:固態攝影元件 10F:固態攝影元件用濾光片 11:光電轉換元件 12B:藍色用濾光片 12G:綠色用濾光片 12P:紅外光穿透濾光片 12R:紅色用濾光片 13,23,33,53:蝕刻停止層 14:紅外光阻斷濾光片 15,25:氧遮斷層 16,26:微透鏡 21:半導體基板 24,34,54:紅外光阻斷前驅層 47,57:隔牆 54a:第一部分 54b:第二部分 58:平坦化層 RP:阻劑圖案
圖1係揭示第一實施形態的固態攝影元件的結構之分解斜視圖。 圖2係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖3係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖4係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖5係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖6係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖7係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖8係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖9係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖10係用於說明第一實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖11係用於說明第一實施形態的變形例中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖12係用於說明第一實施形態的變形例中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖13係用於說明第二實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖14係用於說明第二實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖15係用於說明第二實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖16係用於說明第二實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖17係用於說明第二實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖18係用於說明第三實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖19係用於說明第三實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖20係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖21係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖22係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖23係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖24係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖25係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。 圖26係用於說明第四實施形態中之固態攝影元件之製造方法之步驟圖。
無。

Claims (9)

  1. 一種固態攝影元件用濾光片之製造方法，其包含： 在半導體基板上形成彩色濾光片； 在該半導體基板及該彩色濾光片上形成蝕刻停止層； 在該蝕刻停止層上形成紅外光阻斷前驅層； 在該紅外光阻斷前驅層中，形成覆蓋位於該彩色濾光片上的部分之阻劑圖案；及 藉由使用該阻劑圖案將該紅外光阻斷前驅層進行乾式蝕刻而形成紅外光阻斷濾光片， 並且，該乾式蝕刻中之該紅外光阻斷前驅層的蝕刻速率係與該蝕刻停止層的蝕刻速率不同。
  2. 如請求項1之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其中，形成該蝕刻停止層係包含在該彩色濾光片上、及該半導體基板中非該彩色濾光片所位於的部分上形成該蝕刻停止層， 形成該紅外光阻斷濾光片係包含藉由將該紅外光阻斷前驅層及該蝕刻停止層進行乾式蝕刻而形成隔牆，該隔牆覆蓋該彩色濾光片的側面且將入射光進行反射。
  3. 如請求項2之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其中，形成該紅外光阻斷濾光片係包含藉由將該紅外光阻斷前驅層及該蝕刻停止層進行乾式蝕刻而以覆蓋該紅外光阻斷濾光片的側面之方式形成該隔牆。
  4. 如請求項1之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其中，進一步包含在形成該蝕刻停止層之前，在該半導體基板中，在非該彩色濾光片所位於的部分形成紅外光穿透濾光片， 形成該紅外光阻斷前驅層係包含在位於該彩色濾光片上的第一部分與位於該紅外光穿透濾光片上的第二部分形成該紅外光阻斷前驅層，該第一部分的表面在該紅外光阻斷前驅層的厚度方向中位於該第二部分的表面以上的高度， 形成該紅外光阻斷濾光片係包含藉由將該紅外光阻斷前驅層及該蝕刻停止層進行乾式蝕刻而形成隔牆，該隔牆覆蓋該紅外光阻斷濾光片的側面且將入射光進行反射。
  5. 如請求項4之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其中，形成該紅外光穿透濾光片係包含形成具有該彩色濾光片的厚度以下之厚度的該紅外光穿透濾光片。
  6. 如請求項3或4之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其中，形成該蝕刻停止層係包含藉由聚矽氧烷而形成該蝕刻停止層， 形成該紅外光阻斷濾光片係包含在該乾式蝕刻之後藉由剝離液而從該紅外光阻斷濾光片剝離該阻劑圖案。
  7. 如請求項4之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其進一步包含： 由面對該半導體基板擴展的平面之視角觀察，形成覆蓋該紅外光阻斷濾光片的表面與該紅外光穿透濾光片的表面之氧遮斷層；以及 在該氧遮斷層上形成複數的微透鏡。
  8. 如請求項4之固態攝影元件用濾光片之製造方法，其包含： 在包含該紅外光阻斷濾光片的表面與該紅外光穿透濾光片的表面之面上，形成複數的微透鏡；以及 形成覆蓋該複數的微透鏡的表面之氧遮斷層。
  9. 一種固態攝影元件之製造方法，其包含： 準備半導體基板；以及 藉由如請求項1至8中任一項之固態攝影元件用濾光片之製造方法而製造固態攝影元件用濾光片。
TW109141506A 2019-11-27 2020-11-26 固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法 TW202134694A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-214304 2019-11-27
JP2019214304A JP7415484B2 (ja) 2019-11-27 2019-11-27 固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202134694A true TW202134694A (zh) 2021-09-16

Family

ID=76087487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109141506A TW202134694A (zh) 2019-11-27 2020-11-26 固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220293664A1 (zh)
EP (1) EP4067951A4 (zh)
JP (1) JP7415484B2 (zh)
KR (1) KR20220106117A (zh)
CN (1) CN114586158A (zh)
TW (1) TW202134694A (zh)
WO (1) WO2021107121A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4882182B2 (ja) 2001-08-08 2012-02-22 凸版印刷株式会社 固体撮像素子
JP4781123B2 (ja) 2006-02-16 2011-09-28 株式会社Ａｄｅｋａ 光学フィルター
US11069730B2 (en) * 2016-09-02 2021-07-20 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging apparatus, method for manufacturing the same, and electronic device
JP2018060910A (ja) 2016-10-05 2018-04-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子および固体撮像装置
US11424279B2 (en) * 2017-05-16 2022-08-23 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and electronic device including imaging device
JP2019087545A (ja) * 2017-11-01 2019-06-06 凸版印刷株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP2019180048A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
JP7119557B2 (ja) * 2018-05-15 2022-08-17 凸版印刷株式会社 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220106117A (ko) 2022-07-28
JP2021085972A (ja) 2021-06-03
EP4067951A4 (en) 2023-01-04
JP7415484B2 (ja) 2024-01-17
WO2021107121A1 (ja) 2021-06-03
EP4067951A1 (en) 2022-10-05
US20220293664A1 (en) 2022-09-15
CN114586158A (zh) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8853758B2 (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
TW200403842A (en) Solid image-pickup device and method of manufacturing the same
US20180261639A1 (en) Method of producing solid-state imaging device, solid-state imaging device, method of producing color filter, and color filter
US20080157247A1 (en) Image sensor and method for manufacturing the same
JP2004200360A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP7463970B2 (ja) 固体撮像素子用フィルター、および、固体撮像素子
WO2020122032A1 (ja) 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
JP2000180621A (ja) オンチップカラーフィルタ及びこれを用いた固体撮像素子
TWI664719B (zh) 光學感測器及其形成方法
TWI251340B (en) A solid-state image sensor and a manufacturing method thereof
TWI749137B (zh) 固態攝影元件及其製造方法
TW202134694A (zh) 固態攝影元件用濾光片之製造方法、及固態攝影元件之製造方法
US20220317352A1 (en) Method for producing infrared light cut filter, filter for solid-state imaging device, and solid-state imaging device
JP4304987B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2003298034A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2022038288A (ja) 固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法
US20110057280A1 (en) Color imaging device and color imaging device fabricating method
JPWO2020145218A1 (ja) 構造体、固体撮像素子および画像表示装置
JP2022173734A (ja) 固体撮像素子用フィルターおよびその製造方法
TW201931615A (zh) 固態攝影元件及其製造方法
JP2022032676A (ja) 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
JP2020202497A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
KR20100077775A (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법
JP2009200418A (ja) 固体撮像装置の製造方法