JPH01287970A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH01287970A JPH01287970A JP63117428A JP11742888A JPH01287970A JP H01287970 A JPH01287970 A JP H01287970A JP 63117428 A JP63117428 A JP 63117428A JP 11742888 A JP11742888 A JP 11742888A JP H01287970 A JPH01287970 A JP H01287970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- filter
- polyimide
- solid
- passivation layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
［産業上の利用分野 ］
本発明は固体撮像装置のフィルター及びパッシベーショ
ン層の構造に関する。
ン層の構造に関する。
〔従来の技術 ］
充電変換素子上に直接色分解フィルターを形成したいわ
ゆるフィルターオンチップの固体ｗＬ像装置はカラー画
像の読み取りを行なう上で非常に有用なものである。
従来このオンチップフィルターの形成方法としては、
（Ａ）ゼラチン、ポリビニルアルコール等の高分子膜
を設けてこれを染色する方法、 （Ｂ）透明導電層によ
るパターンを形成した後、顔料を分散させた高分子を電
着する方法があげられる。 これらのフィルターはど
ちらも通常光電変換素子上にパッシベーション層を形成
した復その上に形成される。
ゆるフィルターオンチップの固体ｗＬ像装置はカラー画
像の読み取りを行なう上で非常に有用なものである。
従来このオンチップフィルターの形成方法としては、
（Ａ）ゼラチン、ポリビニルアルコール等の高分子膜
を設けてこれを染色する方法、 （Ｂ）透明導電層によ
るパターンを形成した後、顔料を分散させた高分子を電
着する方法があげられる。 これらのフィルターはど
ちらも通常光電変換素子上にパッシベーション層を形成
した復その上に形成される。
［発明が解決しようとする課題 ］
前記（Ａ）の方法は着色剤として染料を用いるためフィ
ルター特性の選択の幅が広く、良好な色分解特性を得る
ことができる。 このためこの方法が広く一般的に用
いられている。
ルター特性の選択の幅が広く、良好な色分解特性を得る
ことができる。 このためこの方法が広く一般的に用
いられている。
しかしこの方法では第２図（ａ）に示すように各色のフ
ィルターを形成する毎に、次の色のフィルターを形成す
る時に再染色されることを防ぐための非染色性の防染膜
２２１〜２２３を設ける必要がある。 このため形成
するための工程が非常に長く、製造コストも高いものと
なってしまうまた、フィルターの基材となる可染色性の
樹脂は湿度の変化等の環境の変化に弱く、耐熱性も著し
く低い。 このためフィルター形成後に十分なパッシ
ベーション層を形成することができず、フィルターその
ものの１７５ ’ｆｌ性が低い。 そこで低い温度で
十分な機密性のある容器に封入する必要があり、非常に
コストの高いものとなってしまう。
ィルターを形成する毎に、次の色のフィルターを形成す
る時に再染色されることを防ぐための非染色性の防染膜
２２１〜２２３を設ける必要がある。 このため形成
するための工程が非常に長く、製造コストも高いものと
なってしまうまた、フィルターの基材となる可染色性の
樹脂は湿度の変化等の環境の変化に弱く、耐熱性も著し
く低い。 このためフィルター形成後に十分なパッシ
ベーション層を形成することができず、フィルターその
ものの１７５ ’ｆｌ性が低い。 そこで低い温度で
十分な機密性のある容器に封入する必要があり、非常に
コストの高いものとなってしまう。
前記（Ｂ）の方法では第２図（ｂ）に示すように通電す
る電着用パターン２０８を選択することにより選択的に
異なる色のフィルター２３１〜２３３を形成できるため
、製造工程が短くて済む。
る電着用パターン２０８を選択することにより選択的に
異なる色のフィルター２３１〜２３３を形成できるため
、製造工程が短くて済む。
また、フィルターの基材となる樹脂として比較的耐熱性
の高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が利用できフィルタ
ーそのものの耐熱性が高く耐環境性も良好なため実装の
負荷も小さい。 このため前記（Ａ）の方法に比べて
コストを低く抑えることができる。
の高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が利用できフィルタ
ーそのものの耐熱性が高く耐環境性も良好なため実装の
負荷も小さい。 このため前記（Ａ）の方法に比べて
コストを低く抑えることができる。
しかし着色剤として顔料を用いるため、フィルター特性
の選択の幅が狭く十分な色分解特性を得ることが難しい
。 また、着色層の池に透明導電層も必要なため透過
率的にも不利である。
の選択の幅が狭く十分な色分解特性を得ることが難しい
。 また、着色層の池に透明導電層も必要なため透過
率的にも不利である。
この様に従来のオンチップフィルターの形成方法では特
性とコストを両立させることができなかった。
性とコストを両立させることができなかった。
そこで本発明はこの様な課題を解決するためのもので、
低コストで良好な色分解特性を持つフィルターをオンチ
ップ化した固体撮像装置を実現することを目的とする。
低コストで良好な色分解特性を持つフィルターをオンチ
ップ化した固体撮像装置を実現することを目的とする。
［課題を解決するための手段 ］
以上のような課題を解決するため本発明の固体撮像装置
は、ポリイミドを基材とする色分解フィルターを光電変
換素子上に形成したことを特徴とする。
は、ポリイミドを基材とする色分解フィルターを光電変
換素子上に形成したことを特徴とする。
更に工程数の低減を図るため、上記ポリイミドを基材と
するフィルターをパッシベーション層として用いたこと
を特徴とする。
するフィルターをパッシベーション層として用いたこと
を特徴とする。
［実施例 ］
以下実施例により本発明を説明する。
第１図は本発明の実施例に於ける固体撮像装置のフィル
ターの形成方法を工程頭に示す断面図である。 この
実施例は上記ポリイミドを基材とするフィルターをパッ
シベーション層として用いたものを示すが、パッシベー
ション層の形成後に同じ工程を行なえばパッシベーショ
ン層上にフィルターを形成することも可能である。
ターの形成方法を工程頭に示す断面図である。 この
実施例は上記ポリイミドを基材とするフィルターをパッ
シベーション層として用いたものを示すが、パッシベー
ション層の形成後に同じ工程を行なえばパッシベーショ
ン層上にフィルターを形成することも可能である。
図中、１０１は絶縁性基板でその上に導電層による下電
極１０２と光導電Ｗ１１０３と透明導電層１０４からな
る光電変換素子１０９を形成しである。 上記導電層の
素子材としてはａ −Ｓ １を用いており、この様な光
電変換素子のパッシベーションの構造として、５１０２
やＳ＋Ｎ−等の無機材によるパッシベーション層第１層
＋ポリイミド等の有機材によるパッシベーション層第２
層＋前記無機材によるパッシベーション層第３層の様な
３Ｗｉ構造を用いると良好な信頼性を得ることができる
。
極１０２と光導電Ｗ１１０３と透明導電層１０４からな
る光電変換素子１０９を形成しである。 上記導電層の
素子材としてはａ −Ｓ １を用いており、この様な光
電変換素子のパッシベーションの構造として、５１０２
やＳ＋Ｎ−等の無機材によるパッシベーション層第１層
＋ポリイミド等の有機材によるパッシベーション層第２
層＋前記無機材によるパッシベーション層第３層の様な
３Ｗｉ構造を用いると良好な信頼性を得ることができる
。
そこで本実施例は、この３層構造のうちのパッシベーシ
ョン層第２Ｎとしてポリイミドを基材とするフィルター
を用いるものである。
ョン層第２Ｎとしてポリイミドを基材とするフィルター
を用いるものである。
第１図（ａ）はパッシベーション層第１層形成後に染色
ポリイミドによるフィルター層１１１を形成したもので
ある。 通常ポリイミド層の形成はポリアミド酸をＮ−
メチルピロリドン（Ｎ ｋｉ Ｐ ）や２−メトキシル
、シクロヘキサノン等の溶剤に溶かしこれをスピンコー
ドにより塗布後、高温でキュアし、イミド化することに
より行なうことができる。 染色ポリイミドはポリアミ
ド酸を上記溶剤に溶かす際にその溶剤に可溶な染料を添
加することにより形成したものである。 基材として
用いるポリイミドは透明なものが望ましいが、ポリイミ
ドの光吸収域が用いる染料の光吸収域内もしくはその近
傍であれば利用可能である。 着色剤として染料の代わ
りに顔料を用いて同様な方法によりフィルターを形成す
ることも可能であるが、得られるフィルターの特性が限
られるためその利用は高い温度の処理を必要とする場合
に限られる。
ポリイミドによるフィルター層１１１を形成したもので
ある。 通常ポリイミド層の形成はポリアミド酸をＮ−
メチルピロリドン（Ｎ ｋｉ Ｐ ）や２−メトキシル
、シクロヘキサノン等の溶剤に溶かしこれをスピンコー
ドにより塗布後、高温でキュアし、イミド化することに
より行なうことができる。 染色ポリイミドはポリアミ
ド酸を上記溶剤に溶かす際にその溶剤に可溶な染料を添
加することにより形成したものである。 基材として
用いるポリイミドは透明なものが望ましいが、ポリイミ
ドの光吸収域が用いる染料の光吸収域内もしくはその近
傍であれば利用可能である。 着色剤として染料の代わ
りに顔料を用いて同様な方法によりフィルターを形成す
ることも可能であるが、得られるフィルターの特性が限
られるためその利用は高い温度の処理を必要とする場合
に限られる。
第１図（ａ）の染色ポリイミド層の形成時のキュア温度
は１２０〜１６０℃とし完全にイミド化されない状態に
して置く。 次にモザイクもしくはストライブ状の多
色フィルターを得るためにこの染色ポリイミド層のパタ
ーニングを行なう。
は１２０〜１６０℃とし完全にイミド化されない状態に
して置く。 次にモザイクもしくはストライブ状の多
色フィルターを得るためにこの染色ポリイミド層のパタ
ーニングを行なう。
ポジレジストを用いた通常のフォトリソグラフィーの工
程により第１図（ｂ）に示す状態となる。
程により第１図（ｂ）に示す状態となる。
イミド化率の低いポリイミド層は現像流に可溶であるか
らポジレジストの現像と同時にポリイミド層のエツチン
グも行なうことができる。
らポジレジストの現像と同時にポリイミド層のエツチン
グも行なうことができる。
酢酸エチルや酢酸ブチル等用いた溶剤でポジレジスト層
１２１を剥離することにより第１図（Ｃ）に示すように
１色めの染色ポリイミド層のパターニング工程を終了す
る。
１２１を剥離することにより第１図（Ｃ）に示すように
１色めの染色ポリイミド層のパターニング工程を終了す
る。
ポリイミドは１８０〜２００°Ｃ以上の温度でキュアす
る事によりＮ Ｍ Ｐ等を含むほとんどの溶剤に溶けな
くなる。 このため各色のポリイミド層のパターニン
グ後に１８０〜２００°Ｃ以上のキュアを行なうことに
より同様な工程を繰り返して異なる色の染色ポリイミド
層を形成しても、先に形成された染色ポリイミド層が再
染色されたりエツチングされることはない。
る事によりＮ Ｍ Ｐ等を含むほとんどの溶剤に溶けな
くなる。 このため各色のポリイミド層のパターニン
グ後に１８０〜２００°Ｃ以上のキュアを行なうことに
より同様な工程を繰り返して異なる色の染色ポリイミド
層を形成しても、先に形成された染色ポリイミド層が再
染色されたりエツチングされることはない。
以下同様な工程を繰り返し染色ポリイミド層１１２及び
１１３を形成し３色のフィルターを光電変換素子上に設
けることができる。 最後にパッシベーション層第３
層１０７を形成してフィルターの形成工程及びパッシベ
ーション層の形成工程を完了する。 この例では３色
のフィルターの場合を説明したが同様の工程を繰り返す
ことで任意の色数のフィルターを形成することができる
。
１１３を形成し３色のフィルターを光電変換素子上に設
けることができる。 最後にパッシベーション層第３
層１０７を形成してフィルターの形成工程及びパッシベ
ーション層の形成工程を完了する。 この例では３色
のフィルターの場合を説明したが同様の工程を繰り返す
ことで任意の色数のフィルターを形成することができる
。
ポリイミドによる着色層は耐熱性が高く耐環境性も良好
で、高い信頼性のフィルターが実現させるとともに、不
純物イオン等が侵入するのを防ぐ働き、良好な段差被覆
性によりパッシベーション層第３層の欠陥を低減する働
きを持っている。
で、高い信頼性のフィルターが実現させるとともに、不
純物イオン等が侵入するのを防ぐ働き、良好な段差被覆
性によりパッシベーション層第３層の欠陥を低減する働
きを持っている。
この様にパッシベーション層の一部をフィルター層で兼
ねることは、工数の低減が可能となるほか、パッシベー
ション層第３Ｍによりダイシング時等にフィルターに傷
がつきにくくなること、別にフィルター層を形成する場
合に比べ透過率が良い等の点でも有用である。
ねることは、工数の低減が可能となるほか、パッシベー
ション層第３Ｍによりダイシング時等にフィルターに傷
がつきにくくなること、別にフィルター層を形成する場
合に比べ透過率が良い等の点でも有用である。
上記の例では個別の染色ポリイミド層でフィルターを形
成する方法を述べたが、第３図に示すように複数の染色
ポリイミド層を重ねることにより別の色のフィルターを
作ることも可能である。
成する方法を述べたが、第３図に示すように複数の染色
ポリイミド層を重ねることにより別の色のフィルターを
作ることも可能である。
例えば第３図の染色ポリイミド層３１１をイエロー、３
１２をシアンとすると中央の光電変換素子上にはグリー
ンのフィルターが形成されることとなる。 この様に
すれば２度のフォトリソグラフィーの工程で３色のフィ
ルターを得ることができ一層の工数の低減を図れる。
１２をシアンとすると中央の光電変換素子上にはグリー
ンのフィルターが形成されることとなる。 この様に
すれば２度のフォトリソグラフィーの工程で３色のフィ
ルターを得ることができ一層の工数の低減を図れる。
以上染色ポリイミド層のパターニングの方法としてポジ
レジストを用いたもののみを示したが感光性のポリイミ
ドを基材として用いれば一層の工数の低減が可能となる
。
レジストを用いたもののみを示したが感光性のポリイミ
ドを基材として用いれば一層の工数の低減が可能となる
。
また、固体撮像装置として絶縁基板上に形成したものを
示したが半導体基板上に形成した固体撮像装置にも有効
であることは言うまでもない。
示したが半導体基板上に形成した固体撮像装置にも有効
であることは言うまでもない。
［発明の効果 ］
以上述べたように本発明により、特性が良好でしかも耐
熱性があり環境の変化に強いオンチップフィルターを形
成することが可能となった。 このため実装コストの
低減を図ることができ、低コストと良好な色分解特性と
を両立させたフィルターオンチップの固体撮像装置を実
現することができた。
熱性があり環境の変化に強いオンチップフィルターを形
成することが可能となった。 このため実装コストの
低減を図ることができ、低コストと良好な色分解特性と
を両立させたフィルターオンチップの固体撮像装置を実
現することができた。
のフィルターの形成方法を工程順に示した断面図である
。
。
第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は従来の固体撮像装置の
断面図であり、前者は高分子膜を設けた後それを染色す
ることにより作製されたもの、後者は透明導電膜による
パターンの形成後それに顔料を分散させた高分子を電着
する方法により作製されたものである。
断面図であり、前者は高分子膜を設けた後それを染色す
ることにより作製されたもの、後者は透明導電膜による
パターンの形成後それに顔料を分散させた高分子を電着
する方法により作製されたものである。
第３図は本発明の固体ｔａ像装置の他の実施例の断面図
である。
である。
１０１、２０１、３０１
・・・・・・・・・ 絶縁性基板
１０２、２０２、３０２
・・・・・・・・・ 導電Ｗｉ（下電極）１０３、２０
３、３０３ ・・・・・・・・・ 光導電層 １０４、２０４、３０４ ・・・・・・・・・ 透明導電層 （上電極）１０５、
２０５、３０５ ・・・・・・・・・ パッシベーション層第１Ｗｉ１０
７．２０７．３０７ ・・・・・・・・・ パッシベーション層第３層１０９
．２０９．３０９ ・・・・・・・・・ 光電変換素子 １１１．１１２．１１３．３１１．３１２・・・・・・
・・・ 染色ポリイミド層（フィルター兼パッシベーシ
ョン層第２Ｗｌ）１２１ ・・・・・・・・・ ポジ
レジスト層２０６ ・・・・・・・・・ パッシベ
ーション層第２層２０８ ・・・・・・・・・ 透明
導電層による電着用パターン ２１１．２１２．２１３ ・・・・・・・・・ 染色による着色層２２１．２２２
．２２３ ・・・・・・・・・ 防染層 ２３１．２３２．２３３ ・・・・・・・・・ 電着による着色層以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上柳雅誉 他１名 （ａ） 第１図 （○） 第１図
３、３０３ ・・・・・・・・・ 光導電層 １０４、２０４、３０４ ・・・・・・・・・ 透明導電層 （上電極）１０５、
２０５、３０５ ・・・・・・・・・ パッシベーション層第１Ｗｉ１０
７．２０７．３０７ ・・・・・・・・・ パッシベーション層第３層１０９
．２０９．３０９ ・・・・・・・・・ 光電変換素子 １１１．１１２．１１３．３１１．３１２・・・・・・
・・・ 染色ポリイミド層（フィルター兼パッシベーシ
ョン層第２Ｗｌ）１２１ ・・・・・・・・・ ポジ
レジスト層２０６ ・・・・・・・・・ パッシベ
ーション層第２層２０８ ・・・・・・・・・ 透明
導電層による電着用パターン ２１１．２１２．２１３ ・・・・・・・・・ 染色による着色層２２１．２２２
．２２３ ・・・・・・・・・ 防染層 ２３１．２３２．２３３ ・・・・・・・・・ 電着による着色層以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上柳雅誉 他１名 （ａ） 第１図 （○） 第１図
Claims (2)
- （１）ポリイミドを基材とする色分解フィルターを光電
変換素子上に形成したことを特徴とする固体撮像装置。 - （２）上記ポリイミドを基材とするフィルターをパッシ
ベーシヨン層として用いたことを特徴とする第１項記載
の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117428A JPH01287970A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117428A JPH01287970A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287970A true JPH01287970A (ja) | 1989-11-20 |
Family
ID=14711402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63117428A Pending JPH01287970A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01287970A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669486A (ja) * | 1991-11-06 | 1994-03-11 | Gold Star Co Ltd | カラーコンタクトイメージセンサー及びその製造方法 |
| KR100238641B1 (ko) * | 1990-03-26 | 2000-01-15 | 하라 레이노스케 | 칼라 이미지 센서 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63117428A patent/JPH01287970A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100238641B1 (ko) * | 1990-03-26 | 2000-01-15 | 하라 레이노스케 | 칼라 이미지 센서 |
| JPH0669486A (ja) * | 1991-11-06 | 1994-03-11 | Gold Star Co Ltd | カラーコンタクトイメージセンサー及びその製造方法 |
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