JPH02166405A - カラー固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents
カラー固体撮像素子およびその製造方法Info
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- JPH02166405A JPH02166405A JP63321558A JP32155888A JPH02166405A JP H02166405 A JPH02166405 A JP H02166405A JP 63321558 A JP63321558 A JP 63321558A JP 32155888 A JP32155888 A JP 32155888A JP H02166405 A JPH02166405 A JP H02166405A
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- Japan
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- color
- color filter
- solid
- filter layer
- image sensor
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- 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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、ＣＯＤ等の固体撮像素子上に直接カラーフィ
ルタ層を形成してなるカラー固体撮像素子に係り、特に
、カラーフィルタ母材を固体撮像素子上にコーティング
する際のストリエーション（塗布むら）を改善したカラ
ー固体撮像素子およびその製造方法に関するものである
。
ルタ層を形成してなるカラー固体撮像素子に係り、特に
、カラーフィルタ母材を固体撮像素子上にコーティング
する際のストリエーション（塗布むら）を改善したカラ
ー固体撮像素子およびその製造方法に関するものである
。
［従来の技術］
近年、カラー固体撮像素子として、固体撮像素子に直接
カラーフィルタを形成する、いわゆるオンチップ型のも
のが知られている。
カラーフィルタを形成する、いわゆるオンチップ型のも
のが知られている。
その製造方法の工程の１例を第５図〜第７図に示す。第
５図は一般的な固体撮像素子の断面を示すもので、シリ
コン基板１の表面にフォトセンサアレイ部２とポンディ
ングパッド部３、スクライブライン４が配列されている
。５はパッシベーシーン膜である。
５図は一般的な固体撮像素子の断面を示すもので、シリ
コン基板１の表面にフォトセンサアレイ部２とポンディ
ングパッド部３、スクライブライン４が配列されている
。５はパッシベーシーン膜である。
第５図に示す固体撮像素子上にカラーフィルタを形成す
るには、まずウェハ表面に平坦処理を施し、第６図に示
すように固体撮像素子の表面を平坦にする。なぜなら、
固体撮像素子の表面はフォトセンサアレイ部２の凹凸は
勿論のこと、その周囲にはポンディングパッド部３、ス
クライプライン部４等が配置されており、これらの上に
直接カラーフィルタを形成しようとするとフィルタ母材
の塗布ムラを生じてしまうことになるから、それを防止
するためにウェハ表面の平坦化を行うのである。な詔、
第８図にもいて、８は平坦化膜、７はポンディングパッ
ド部、スクライプライン部に埋めこまれた樹脂であり、
当該樹脂７はフィルタ形成後に除去されるものである。
るには、まずウェハ表面に平坦処理を施し、第６図に示
すように固体撮像素子の表面を平坦にする。なぜなら、
固体撮像素子の表面はフォトセンサアレイ部２の凹凸は
勿論のこと、その周囲にはポンディングパッド部３、ス
クライプライン部４等が配置されており、これらの上に
直接カラーフィルタを形成しようとするとフィルタ母材
の塗布ムラを生じてしまうことになるから、それを防止
するためにウェハ表面の平坦化を行うのである。な詔、
第８図にもいて、８は平坦化膜、７はポンディングパッ
ド部、スクライプライン部に埋めこまれた樹脂であり、
当該樹脂７はフィルタ形成後に除去されるものである。
この平坦処理の方法としては種々の提案がなされている
。例えば、特開昭８２−２９９０７０号公報、および特
開昭８２−７８５０２号公報には、ウェハ表面の凹部を
感光性樹脂で埋めることでウェハ表面を平坦化すること
が、特開昭８２−１２１８２号公報、および特開昭８３
−３７８５５号公報には、パターンレイアウトに工夫を
加えることで平坦化することがそれぞれ提案されており
、また、特開昭８０−８４３０３号公報には、感光性樹
脂を多層積層することによりウェハ表面を平坦化するこ
とが提案されている。
。例えば、特開昭８２−２９９０７０号公報、および特
開昭８２−７８５０２号公報には、ウェハ表面の凹部を
感光性樹脂で埋めることでウェハ表面を平坦化すること
が、特開昭８２−１２１８２号公報、および特開昭８３
−３７８５５号公報には、パターンレイアウトに工夫を
加えることで平坦化することがそれぞれ提案されており
、また、特開昭８０−８４３０３号公報には、感光性樹
脂を多層積層することによりウェハ表面を平坦化するこ
とが提案されている。
ウェハ表面の平坦化処理が終了したら、次に、第７図に
示すように、平坦化された固体撮像素子上に、多色フィ
ルタの第１色目のフィルタ層８を形成する。色フィルタ
層を形成する方法は種々知られているが、例えば、カゼ
イン、ゼラチン、グリユー等の天然高分子に重クロム酸
アンモニウムを添加したものを感光材として、露光、現
像し、その後、第１色目の色、例えば赤色を染色して形
成することができる。
示すように、平坦化された固体撮像素子上に、多色フィ
ルタの第１色目のフィルタ層８を形成する。色フィルタ
層を形成する方法は種々知られているが、例えば、カゼ
イン、ゼラチン、グリユー等の天然高分子に重クロム酸
アンモニウムを添加したものを感光材として、露光、現
像し、その後、第１色目の色、例えば赤色を染色して形
成することができる。
この第１色目のフィルタ層８は、ウニ凸面が十分に平坦
化されているので、色材をムラなく塗布することができ
、従うて形成されたフィルタ層も均一なものとなる。
化されているので、色材をムラなく塗布することができ
、従うて形成されたフィルタ層も均一なものとなる。
その後、同様にして第２色目、第３色目、・旧・・の色
フィルタ層を形成すれば、所望の色フィルタ層を有する
オンチップ型のカラー固体撮像素子を得ることができる
。
フィルタ層を形成すれば、所望の色フィルタ層を有する
オンチップ型のカラー固体撮像素子を得ることができる
。
なお、図中の８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、フォトセンサアレイ
部２の外周部に延長して形成したカラーフィルタ層であ
り、当該カラーフィルタ層は第８図に示すように、ベタ
で形成してもよいものである。
部２の外周部に延長して形成したカラーフィルタ層であ
り、当該カラーフィルタ層は第８図に示すように、ベタ
で形成してもよいものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、以上のように、ウェハ表面を平坦化化す
るだけでは、実際にはフィルタ母材の塗布ムラを防止す
るには不十分である。なぜなう、多色のカラーフィルタ
を形成する場合には、１色目に形成されたフィルタ自身
の凸部が２色目以降のフィルタ形成の障害になり、スト
リエーシロンを生じさせてしまうからである。
るだけでは、実際にはフィルタ母材の塗布ムラを防止す
るには不十分である。なぜなう、多色のカラーフィルタ
を形成する場合には、１色目に形成されたフィルタ自身
の凸部が２色目以降のフィルタ形成の障害になり、スト
リエーシロンを生じさせてしまうからである。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、ストリ
エーシ目ンのないカラーフィルタ層を形成した固体撮像
素子を提供することを目的とするものである。
エーシ目ンのないカラーフィルタ層を形成した固体撮像
素子を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明のカラー固体撮像
素子は、固体撮像素子上に直接カラーフィルタ層を形成
したカラー固体撮像素子において、該カラーフィルタ層
は上記固体撮像素子の光電変換領域の外周部に延長して
形成されており、且つ上記外周部において、カラーフィ
ルタ層の膜厚は外周方向に負の勾配を有していることを
特徴とし、また、本発明のカラー固体撮像素子の製造方
法は、光電変換領域上にフォトリソグラフィー法によっ
て所定の画像を形成し、該画像を染色することを必要回
数繰り返すことによって直接カラーフィルタ層を形成す
るカラー固体撮像素子の製造方法において、該カラーフ
ィルタ層を上記光電変換領域の外周部に延長して形成し
、且つ上記外周部において、カラーフィルタ層の膜厚に
外周方向に負の勾配を付けることを特徴とする。
素子は、固体撮像素子上に直接カラーフィルタ層を形成
したカラー固体撮像素子において、該カラーフィルタ層
は上記固体撮像素子の光電変換領域の外周部に延長して
形成されており、且つ上記外周部において、カラーフィ
ルタ層の膜厚は外周方向に負の勾配を有していることを
特徴とし、また、本発明のカラー固体撮像素子の製造方
法は、光電変換領域上にフォトリソグラフィー法によっ
て所定の画像を形成し、該画像を染色することを必要回
数繰り返すことによって直接カラーフィルタ層を形成す
るカラー固体撮像素子の製造方法において、該カラーフ
ィルタ層を上記光電変換領域の外周部に延長して形成し
、且つ上記外周部において、カラーフィルタ層の膜厚に
外周方向に負の勾配を付けることを特徴とする。
本発明は、カラーフィルタ層を有効光電変換領域外に延
長し、更に、その延長されたカラーフィルタ層の膜厚を
外周にいくにつれて徐々に薄くするので、第２色目以降
のフィルタ母材を塗布するに際してストリエークーンを
有効に防止することができるものである。
長し、更に、その延長されたカラーフィルタ層の膜厚を
外周にいくにつれて徐々に薄くするので、第２色目以降
のフィルタ母材を塗布するに際してストリエークーンを
有効に防止することができるものである。
［実施例］
以下、図面を参照しつつ本発明に係るカラー固体撮像素
子の製造方法の１実施例を説明する。
子の製造方法の１実施例を説明する。
ウニ凸表面を平坦化するまでは従来と同様であるが、本
発明のカラー固体撮像素子の製造方法においては、第１
図に示すように、フォトセンサアレイ部２の外周部に延
長して形成したカラーフィルタ層の膜厚を外周にい（程
薄くする。即ち、第１図においては、８’ Ａ、８’
８．８’ Ｃの順に膜厚が薄くなされるのである。カラ
ーフィルタは通常、ピッチが数１０μｍ程度と狭い間隔
で形成されるので、第１図の８’Ａ、８″Ｂがストリエ
ーシーンに及ぼす影響は少なく、最外周の素子８′Ｃの
影響が支配的であり、従って、第１図に示すように形成
することでストリエーシーンを防止することができるの
である。
発明のカラー固体撮像素子の製造方法においては、第１
図に示すように、フォトセンサアレイ部２の外周部に延
長して形成したカラーフィルタ層の膜厚を外周にい（程
薄くする。即ち、第１図においては、８’ Ａ、８’
８．８’ Ｃの順に膜厚が薄くなされるのである。カラ
ーフィルタは通常、ピッチが数１０μｍ程度と狭い間隔
で形成されるので、第１図の８’Ａ、８″Ｂがストリエ
ーシーンに及ぼす影響は少なく、最外周の素子８′Ｃの
影響が支配的であり、従って、第１図に示すように形成
することでストリエーシーンを防止することができるの
である。
このようにカラーフィルタ層の膜厚を制御する方法とし
ては、フィルタ層形成に使用するフォトマスク（レチク
ル）の当該部分の光学濃度を制御することで行うことが
できるものである。具体的には次のようである。第３図
に示す固体撮像素子において、Ａは有効光電変換領域を
示し、Ｂはカラーフィルタの延長領域を示すが、カラー
フィルタに用いられる感光材はネガ型が一般的であるか
ら、Ｂ領域の内側から外側に向かって、白部の光学濃度
が漸次大きくなるようなレチクルを使用すれば良い。ま
た、他の方法としては、フォトマスクの延長領域Ｂに対
応する部分の白部に、使用する感光材の解像度以下の黒
点を形成し、その黒点の密度を外側に向かって漸次大き
くする方法もある。
ては、フィルタ層形成に使用するフォトマスク（レチク
ル）の当該部分の光学濃度を制御することで行うことが
できるものである。具体的には次のようである。第３図
に示す固体撮像素子において、Ａは有効光電変換領域を
示し、Ｂはカラーフィルタの延長領域を示すが、カラー
フィルタに用いられる感光材はネガ型が一般的であるか
ら、Ｂ領域の内側から外側に向かって、白部の光学濃度
が漸次大きくなるようなレチクルを使用すれば良い。ま
た、他の方法としては、フォトマスクの延長領域Ｂに対
応する部分の白部に、使用する感光材の解像度以下の黒
点を形成し、その黒点の密度を外側に向かって漸次大き
くする方法もある。
その後、同様にして第２色目、第３色目・・・・・・の
色フィルタ層を形成すれば、第２図に示すような、所望
のカラーフィルタ層を宵するオンチップ型のカラー固体
撮像素子を得ることができる。
色フィルタ層を形成すれば、第２図に示すような、所望
のカラーフィルタ層を宵するオンチップ型のカラー固体
撮像素子を得ることができる。
このようにすることにより、第７図に示す従来のものに
比して段差が緩和されるために、第２色目以降のフィル
タ母材を塗布する工程でのストリエーシーンを防止する
ことができる。
比して段差が緩和されるために、第２色目以降のフィル
タ母材を塗布する工程でのストリエーシーンを防止する
ことができる。
第４図は延長部のフィルタ層のパターンを単純なベタパ
ターンとした例を示す図であるが、このようにしても本
発明の目的を達成することができるものである。
ターンとした例を示す図であるが、このようにしても本
発明の目的を達成することができるものである。
以下に具体例をあげる。
［具体例］
ＣＯＤ固体撮像素子上にＦＶＲ（富士薬品型）を２．０
μｍの厚さに塗布し、露光・現像した後、更にポジ型レ
ジストによってスクライブ部・ポンディングパッド部を
穴埋めして表面平滑化を行うた。
μｍの厚さに塗布し、露光・現像した後、更にポジ型レ
ジストによってスクライブ部・ポンディングパッド部を
穴埋めして表面平滑化を行うた。
この上にゼラチンに感光剤として重クロム酸アンモニウ
ムを添加したものを１．５μｍの厚さに塗布し、レチク
ルマスクを介して、露光・現像してパターニングした。
ムを添加したものを１．５μｍの厚さに塗布し、レチク
ルマスクを介して、露光・現像してパターニングした。
この際レクチルは、有効光電変換領域からポンディング
パッド部にかけて絵素が延長されていて、且つその白部
分の光学濃度が外周に向かって漸次大となるように形成
したものを使用した。延長部の膜厚は第１図に示す如く
、外側に向かって次第に薄くなるように形成された。
パッド部にかけて絵素が延長されていて、且つその白部
分の光学濃度が外周に向かって漸次大となるように形成
したものを使用した。延長部の膜厚は第１図に示す如く
、外側に向かって次第に薄くなるように形成された。
次いで２色目のゼラチンを塗布し、露光・現像して緑色
を染色したところ、塗布ムラに起因する染色ムラは全く
認められなかった。
を染色したところ、塗布ムラに起因する染色ムラは全く
認められなかった。
第１図は本発明に係るカラー固体撮像素子の１実施例の
構成を示す図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の
製造方法によりＲ，Ｇ、 Ｈの３色のカラーフィルタ
層を形成した構成例を示す図、第３図は延長したカラー
フィルタ層に勾配を付けるための方法を説明するための
図、第４図は所望の勾配をベタで形成した例を示す図、
第５図は通常の固体撮像素子の断面を示す図、第８図は
表面を平坦化処理した固体撮像素子の断面を示す図、第
７図は従来のカラー固体撮像素子の例を示す図、第８図
は有効光電変換領域外に延長したカラーフィルタ層をベ
タで形成した例を示す図である。 １・・・シリコン基板、２・・・フォトセンサアレイ部
、３・・・ポンディングパッド部、４・・・スクライブ
ライン部、５・・・パッジベージ鱈ンＭ、６平坦化１！
、？・・・樹脂、 ８Ａ、 ８Ｂ、 ８Ｃ，８Ａ’
、 ８Ｂ’、 ８０′・・・有効光電変換領域外に
延長されたカラーフィルタ層。 出 願 人 大日本印刷株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄（外５名）第２ 第４図 Ｒ′ 第７ ｊＩ８ 図
構成を示す図、第２図は本発明のカラー固体撮像素子の
製造方法によりＲ，Ｇ、 Ｈの３色のカラーフィルタ
層を形成した構成例を示す図、第３図は延長したカラー
フィルタ層に勾配を付けるための方法を説明するための
図、第４図は所望の勾配をベタで形成した例を示す図、
第５図は通常の固体撮像素子の断面を示す図、第８図は
表面を平坦化処理した固体撮像素子の断面を示す図、第
７図は従来のカラー固体撮像素子の例を示す図、第８図
は有効光電変換領域外に延長したカラーフィルタ層をベ
タで形成した例を示す図である。 １・・・シリコン基板、２・・・フォトセンサアレイ部
、３・・・ポンディングパッド部、４・・・スクライブ
ライン部、５・・・パッジベージ鱈ンＭ、６平坦化１！
、？・・・樹脂、 ８Ａ、 ８Ｂ、 ８Ｃ，８Ａ’
、 ８Ｂ’、 ８０′・・・有効光電変換領域外に
延長されたカラーフィルタ層。 出 願 人 大日本印刷株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄（外５名）第２ 第４図 Ｒ′ 第７ ｊＩ８ 図
Claims (3)
- （１）光電変換領域上にフォトリソグラフィー法によっ
て所定の画像を形成し、該画像を染色することを必要回
数繰り返すことによって直接カラーフィルタ層を形成す
るカラー固体撮像素子の製造方法において、該カラーフ
ィルタ層を上記光電変換領域の外周部に延長して形成し
、且つ上記外周部において、カラーフィルタ層の膜厚に
外周方向に負の勾配を付けることを特徴とするカラー固
体撮像素子の製造方法。 - （２）上記外周部におけるカラーフィルタ層の膜厚を該
カラーフィルタ形成に用いるフォトマスクの当該部の光
学濃度により制御することを特徴とする請求項１記載の
カラー固体撮像素子の製造方法。 - （３）固体撮像素子上に直接カラーフィルタ層を形成し
たカラー固体撮像素子において、該カラーフィルタ層は
上記固体撮像素子の光電変換領域の外周部に延長して形
成されており、且つ上記外周部において、カラーフィル
タ層の膜厚は外周方向に負の勾配を有していることを特
徴とするカラー固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321558A JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321558A JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02166405A true JPH02166405A (ja) | 1990-06-27 |
| JP2702196B2 JP2702196B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=18133907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63321558A Expired - Fee Related JP2702196B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | カラー固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702196B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283701A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Canon Inc | カラ−フイルタ−の作製方法 |
| JPS63151903A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Matsushita Electronics Corp | カラーフイルタ |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63321558A patent/JP2702196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283701A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Canon Inc | カラ−フイルタ−の作製方法 |
| JPS63151903A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Matsushita Electronics Corp | カラーフイルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2702196B2 (ja) | 1998-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |