JPH02285676A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

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JPH02285676A
JPH02285676A JP1108192A JP10819289A JPH02285676A JP H02285676 A JPH02285676 A JP H02285676A JP 1108192 A JP1108192 A JP 1108192A JP 10819289 A JP10819289 A JP 10819289A JP H02285676 A JPH02285676 A JP H02285676A
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JP1108192A
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Katsumi Yamamoto
克己 山本
Eizaburo Watanabe
渡辺 英三郎
Hidenobu Okada
岡田 英伸
Satoru Kamiyama
上山 悟
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Toppan Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、ビデオカメラ又は医療用各種カメラ等の撮影
装置に使用される固体撮像素子に関するものである。
【従来技術】
一般に、この種の固体撮像素子は、種々の構成のものが
知られており、基本的には例えば半導体ウェハから切断
したチップ状のシリコン基板上に多数個の受光素子群を
有し、その上面を透明な樹脂皮膜で覆ったものと、受光
素子群の上面に赤色、緑色及び青色からなる3色の色相
をずらして積層したカラーフィルター層を有する構成の
ものとが知られている。更に、前記受光素子群の一部を
アルミニウム皮膜で被覆した構成のものも知られている
。いずれにしても、固体撮像素子の表面には表面層が形
成され、保護機能を付与した構成になっている。 例えば、アルミニウム皮膜を有し、且つカラーフィルタ
層を有する固体撮像素子としては、第4〜5図に示した
構成を有している。同図において、1は例えば半導体ウ
ェハから所定の大きさに切断されたシリコン基板であり
、該基板に多数の受光素子群2が設けられており、該受
光素子群の一部に所定厚さのアルミニウム皮膜3がフレ
ーム状に被覆され、該アルミニウム皮膜3で囲まれた内
側に複数の色相のカラーフィルタ層4が設けられている
。前記アルミニウム皮膜3は、受光素子群2の一部を遮
光するために施されるものであり、この遮光された受光
素子群と前記カラーフィルタ層4で覆われている受光素
子群との間の電位差を見て、カラーフィルタ層4で覆わ
れている受光素子群が受光したかどうかを判定するよう
になっている。 又、前記カラーフィルタ層4は、−殻内に第5図に示し
たようにして形成されている。即ち、アルミニウム皮膜
3が被覆された基板1上に第1層目の色相5を形成する
ためにゼラチンをスピン−1トし、第1層目の色相とじ
て残J一部分が露光される所定のパターンマスクを使用
して露光し現像すると、部分的に受光素子に対応する部
分が残り、その残った部分を公知の染色手段により例え
ば赤色に染色して第1層目の色相を形成する。次に透明
な樹脂をスピンコー1へして中間層6を形成し、表面を
略平坦にしてから第2層目の色相7を前記同様にして形
成する。この第2層目の色相7は緑色である。更に、前
記同様にして中間層8及び第3層目の青色の色相9が形
成され、その表面に保護を兼ねた透明な樹脂による表面
層10がスピンコートされている。尚、11は基板に設
けられた複数の電極である。 そして、実際に使用される場合には、その1例として第
6図に示したようにして使用される。即ち、前記固体撮
像素子に所定のリード線12を接続し、所定のケース1
3で全体を覆い、且つ該ケースの前面側、つまり固体撮
像素子の受光部側に、例えばガラス板等の透明な板材1
4を施蓋して使用される。
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例においては、固体撮像素子の表面が透明な樹
脂皮膜、即ち表面層10によって覆われた構成であって
、その表面層10により表面の保護機能は有している。 しかしながら、前記表面層10(よ表面の電極部分を除
く全域に亘って被覆しており、当然のことながらアルミ
ニウム皮膜3の上面も中間層6.8及び表面層10で被
覆されて0る。この様な状態で使用すると、矢印aで示
したように、外部からの光が前記アルミニウム皮膜3で
反射し、更に板vJ14で反射して受光部側に入射する
現象、I’llち乱反射の現象が生じ、それによって誤
動作を行う虞があり、画像処理に不都合を生ずる。従っ
て、従来例においては使用時にお番プる乱反射の除去に
課題を有している。
【課題を解決するための手段] 前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は
、基板上の受光部と電極部とを除く表面全部を遮光膜で
被覆したことを特徴とする固体撮像素子を提供するもの
であって、更に前記遮光膜は、前記基板上の受光部にカ
ラーフィルター層を設けたものにおいては、該カラーフ
ィルター層と電極部とを除く表面全部を被覆し、もしく
はカラーフィルタに遮光部(ブラックストライプもしく
はブラックマトリックス)を除くカラーフィルター層と
電極部とを除く表面全部を被覆し、且つその遮光膜は感
光性の樹脂をスピンコートし、バタンマスクを用いて露
光、現像した後黒色に染色するものであり、黒色の遮光
膜の形成によって入光する光の乱反射現象が解消される
のである。尚、理想的には以上の通りであるが、実際に
はアンプ部等のように、検査などの用途で遮光できない
場合もある。 [実施例] 次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説明する。 尚、理解を容易にするため従来例と同一部分には同一符
号を付してその詳細を省略する。 第1〜2図において、1はシリコン基板であり、該基板
に多数の受光素子群2が設けられており、該受光素子群
の一部に所定厚さのアルミニウム皮膜3がフレーム状に
被覆され、該アルミニウム皮膜3で囲まれた内側に複数
の色相のカラーフィルタ層4が設【ノられている。 前記カラーフィルタ層4は、第2図に示したよう形成さ
れている。このカラーフィルタ層4を形成するに先立っ
て、前記アルミニウム皮膜3で囲まれた内側に略同じ厚
さの透明な樹脂層15を形成し、前記カラーフィルタ層
4が形成される領域において、アルミニウム皮膜3と基
板1との間の段差を実質的になくしてから、カラーフィ
ルタ層4を形成する。この様にアルミニウム皮膜3と透
明な樹脂層15とを同一厚さに形成することで、その透
明な樹脂層15の上部に光学的に優れたカラーフィルタ
層4が形成できるのである。この透明な樹脂層15の形
成に当たっては、前記所定厚さのアルミニウム皮膜3が
フレーム状に被覆された後に、感光性の透明な樹脂をス
ピンコートし、カラーフィルタ層4が形成される領域の
みが露光するパターンマスクを使用して露光し、次に現
像してカラーフィルタ層4が形成される領域にのみ透明
な樹脂層15を形成する。 このようにして形成された透明な樹脂層15の上部に従
来例と同様な手段によりカラーフィルタ層4が形成され
る。即ち、アルミニウム皮膜3と透明な樹脂層15の上
部に第1層目の色相7を形成するためにゼラチンをスピ
ンコートし、第1層目の色相として残す部分が露光され
る所定のパターンマスクを使用して露光し現像すると、
部分的に受光素子に対応する部分が残る。その残った部
分を公知の染色手段により緑色に染色して第1層目の色
相7を形成し、その上部に透明な樹脂をスピンコートし
て中間層6を形成し、表面を略平坦にする。 次に前記同様の手段により第2層目の色相5を形成する
。この第2層目の色相5は赤色である。 更に、前記同様にして中間層8及び第3層目の青色の色
相9が順次積層して形成され、その表面に保護を兼ねた
表面層10がスピンコートされる。 このように、カラーフィルタ層4が形成される領域に透
明な樹脂層15を形成することによって、アルミニウム
皮膜3と基板1との間の段差をなくし、その透明な樹脂
層15の上部に色相及び中間層を順次積層することによ
り、特にアルミニウム皮膜3の境界部分に近接して形成
される色相の厚みが全体的に均一になり、該色相を通過
する光の屈折率に大きな変化がなくなり、光学的に優れ
たカラーフィルタ層となるのである。 次に、前記表面層10の上部に感光性の樹脂をスピンコ
ー1〜して、所定厚さの皮膜を形成し、前記カラーフィ
ルタ層4の遮光所望部以外の領域、アンプ部17及び電
極11の部分を除いて、他の全部の表面が露光されるパ
ターンマスクを使用して露光し、その後現像することに
より前記カラーフィルター層4の遮光所望部以外の領域
、アンプ部17及び電極11の部分の皮膜が除去される
。そして、残った皮膜部分を黒色に染色することで黒色
の遮光膜16が形成されるのである。この遮光膜16は
、前記アルミニウム皮膜3に対応する部分に形成できれ
ば充分であるが、この場合に、前記遮光所望部以外の領
域と云うのは、例えばカラーフィルター層4を形成する
各色相に対応する部分であり、この部分の皮膜が除去さ
れることにより、各色相の境界部分に対応する皮膜、即
ち遮光部16a(ブラックストライプもしくはブラック
マトリックス)も同時に形成できることも意味するので
ある。 尚、前記アルミニウム皮膜3の厚みは6000〜110
00人であり、前記緑色及び赤色の色相7.5並びに、
前記遮光膜16の染色前の厚みは1oooo〜1300
0人で、染色後の厚みが15000〜16000人とな
る。又、前記青色の色相9は、染色前の厚みが約400
0人であり、染色後の厚みは約6000人となっている
。更に、各中間層6.8及び表面層10の厚みは100
00〜11000人である。 このように構成された本発明の固体撮像素子を、従来例
と同様に使用した例を第3図に示しである。 同図において、前記固体撮像素子に所定のリード線12
を接続し、所定のケース13で全体を覆い、且つ該ケー
スの前面側、つまり固体撮像素子の受光部側に、ガラス
板等の透明な板材14を施蓋して使用に供される。この
ように使用されても、入射する外光の内、受光部即ちカ
ラーフィルタ層4を除く他の部分に入射する光aが、例
えばアルミニウム皮膜3に対応する部分に入射しても、
前記黒色の遮光膜16により吸収されて、乱反射が全く
生じなくなり、受光素子の誤動作が全面的に解消できる
のである。尚、前記実施例は基板上にアルミニウム皮膜
、カラーフィルタ層及び透明な樹脂層を形成したものに
ついて説明したが、これに限定されることなく、例えば
透明な樹脂層のない前記従来例の構成の固体撮像素子の
上面にも遮光膜を形成すること、更にはアルミニウム皮
膜及びカラーフィルタ層のない、固体撮像素子にも適用
できることは云までもない。要は、受光部以外を遮光膜
で被覆し、乱反射を生じさせないようにすることが要件
である。 【発明の効果】 以上説明したように本発明に係る固体118(i素子は
、基板上の受光部と電極部とを除(表面全部を遮光膜で
被覆した構成にすることによって、固体撮像素子の受光
部以外に入射した外光が、前記遮光膜で吸収され、受光
部近傍における外光による乱反射がなくなって、誤動作
を生じさせないと云優れた効果を奏する。 又、前記遮光膜は、前記基板上の受光部にカラーフィル
ター層を設けたものにおいても、該カラーフィルター層
と電極部とを除く表面全部を被覆しであるので、それに
よって前記同様に受光部近傍における乱反射現象を解消
させ、誤動作を生じさせないと云う優れた効果を奏する
。 更に、前記遮光膜は感光性の樹脂をスピンコートし、パ
ターンマスクを用いて露光、現像した後黒色に染色する
ものであり、遮光膜の形成が正確に且つ簡単に形成でき
ると云う優れた効果も奏する。 更に又、カラーフィルター層の遮光所望部に遮光部(ブ
ラックストライプもしくはブラックマトリックス)を形
成する場合には、前記遮光膜と同時に形成することがで
き、工程を増やすことなく簡単に実施することができる
などの種々の優れた効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る固体撮像素子の平面図、第2図は
第1図のII−II線に沿う略示的拡大断面図、第3図
は同固体撮像素子の1使用例を示す略示的断面図、第4
図は従来例の固体撮像素子の平面図、第5図は第4図の
v−v線に沿う略示的拡大断面図、第6図は同従来例の
固体撮像素子の1使用例を示す略示的断面図である。 1・・・・・・基板     2・・・・・・受光素子
群3・・・・・・アルミニウム皮膜 4・・・・・・カラーフィルタ層 5・・・・・・赤色の色相 7・・・・・・緑色の色相 10・・・・・・表面層 12・・・・・・リード線 14・・・・・・透明な板材 16・・・・・・遮光膜 17・・・・・・アンプ部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上の受光部と電極部とを除く表面全部を遮光
    膜で被覆したことを特徴とする固体撮像素子。
  2. (2)基板上の受光部にカラーフィルター層を設け、該
    カラーフィルター層と電極部とを除く表面全部を遮光膜
    で被覆したことを特徴とする固体撮像素子。
  3. (3)基板上の受光部にカラーフィルター層を設け、該
    カラーフィルター層の遮光所望部と電極部とを除く表面
    全部を遮光膜で被覆したことを特徴とする固体撮像素子
  4. (4)基板上の受光部と電極部とアンプ部とを除く表面
    全部を遮光膜で被覆したことを特徴とする固体撮像素子
  5. (5)基板上の受光部にカラーフィルター層を設け、該
    カラーフィルター層と電極部とアンプ部とを除く表面全
    部を遮光膜で被覆したことを特徴とする固体撮像素子。
  6. (6)基板上の受光部にカラーフィルター層を設け、該
    カラーフィルター層の遮光所望部と電極部とアンプ部と
    を除く表面全部を遮光膜で被覆したことを特徴とする固
    体撮像素子。
  7. (7)遮光膜は感光性の樹脂をスピンコートし、パター
    ンマスクを用いて露光、現像した後黒色に染色する請求
    項 (1)、(2)、(3)、(4)、(5)又は(6
    )記載の固体撮像素子。
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Cited By (3)

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