JPH03280575A - カラー固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
カラー固体撮像装置の製造方法Info
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- JPH03280575A JPH03280575A JP2082440A JP8244090A JPH03280575A JP H03280575 A JPH03280575 A JP H03280575A JP 2082440 A JP2082440 A JP 2082440A JP 8244090 A JP8244090 A JP 8244090A JP H03280575 A JPH03280575 A JP H03280575A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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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。
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、固体撮像素子の形成された半導体基板上に色
分解用のカラーフィルタを直接形成するカラー固体撮像
装置の製造方法に関する。
分解用のカラーフィルタを直接形成するカラー固体撮像
装置の製造方法に関する。
従来の技術
近年、固体撮像素子をカラー化する方法としては、固体
撮像素子の形成された半導体基板上に直接カラーフィル
タを形成する方法が主流となってきている。従来のカラ
ー固体撮像装置の製造方法を図面を参照しながら説明す
る。第２図（ａ）〜（ｇ）は従来の内体撮像装置の製造
方法を工程順に示したものである。図において、１は固
体撮像素子の形成された半導体基板、２は受光部、３は
感光性透明樹脂（Ａ）、４はマゼンタカラーフィルタ、
５はイエローカラーフィルタ、０はシアンカラーフィル
タをそれぞれ示している。
撮像素子の形成された半導体基板上に直接カラーフィル
タを形成する方法が主流となってきている。従来のカラ
ー固体撮像装置の製造方法を図面を参照しながら説明す
る。第２図（ａ）〜（ｇ）は従来の内体撮像装置の製造
方法を工程順に示したものである。図において、１は固
体撮像素子の形成された半導体基板、２は受光部、３は
感光性透明樹脂（Ａ）、４はマゼンタカラーフィルタ、
５はイエローカラーフィルタ、０はシアンカラーフィル
タをそれぞれ示している。
以上のように構成されたカラー固体撮像装置の製造方法
について以下に説明する。
について以下に説明する。
まず、第２図（ａ）において、固体撮像素子の形成され
た半導体基板ｌ上に感光性透明樹脂（Ａ）３を塗布し、
素子表面を平坦化する。続いて感光性を付与され、かつ
粘度調整されたゼラチン、カゼイン、グリユーなどの材
料を塗布し、露光、現像、リンス処理により所望のパタ
ーンを形成し、さらにマゼンタ染料で染色することによ
り、同図（ｂ）に示すようにマゼンタカラーフィルタ４
が形成される。そして次の工程での混色を防止する目的
から、素子表面の平坦化に使用した感光性透明樹脂（Ａ
）３を中間層として塗布した状態が同図（Ｃ）である。
た半導体基板ｌ上に感光性透明樹脂（Ａ）３を塗布し、
素子表面を平坦化する。続いて感光性を付与され、かつ
粘度調整されたゼラチン、カゼイン、グリユーなどの材
料を塗布し、露光、現像、リンス処理により所望のパタ
ーンを形成し、さらにマゼンタ染料で染色することによ
り、同図（ｂ）に示すようにマゼンタカラーフィルタ４
が形成される。そして次の工程での混色を防止する目的
から、素子表面の平坦化に使用した感光性透明樹脂（Ａ
）３を中間層として塗布した状態が同図（Ｃ）である。
以下、染料を変えて第２図（ｂ） 、 （ｃ）と同様な
工程を行なうことにより、同図（ｆ）に示すようにマゼ
ンタカラーフィルタ４、イエローカラーフィルタ５、シ
アンカラーフィルタ６の各カラーフィルタが形成され、
最後に表面保護として、素子表面の平坦化および中間層
に用いているものと同じ感光性透明樹脂（Ａ）３を塗布
して、同図（ｇ）に示すようなカラー固体撮像装置とす
る。
工程を行なうことにより、同図（ｆ）に示すようにマゼ
ンタカラーフィルタ４、イエローカラーフィルタ５、シ
アンカラーフィルタ６の各カラーフィルタが形成され、
最後に表面保護として、素子表面の平坦化および中間層
に用いているものと同じ感光性透明樹脂（Ａ）３を塗布
して、同図（ｇ）に示すようなカラー固体撮像装置とす
る。
上記従来の方法では、例えばマゼンタ、イエロー、シア
ンの各カラーフィルタを形成する場合、通常マゼンタ、
イエロー、シアンの染色ベース層の形成が必要となり、
それに伴い、混色防止のために少なくとも２つの中間層
が必要である。この構成ではカラーフィルタ層の全厚み
が厚くなるだけでな（、各色の染色ベース層が高さ方向
で段違い構造となるため、パターンサイズ、中間層の厚
みいかんによっては光が漏れて受光部に入射する場合が
あり、フリッカ等画質に悪影響をおよぼす。
ンの各カラーフィルタを形成する場合、通常マゼンタ、
イエロー、シアンの染色ベース層の形成が必要となり、
それに伴い、混色防止のために少なくとも２つの中間層
が必要である。この構成ではカラーフィルタ層の全厚み
が厚くなるだけでな（、各色の染色ベース層が高さ方向
で段違い構造となるため、パターンサイズ、中間層の厚
みいかんによっては光が漏れて受光部に入射する場合が
あり、フリッカ等画質に悪影響をおよぼす。
各カラーフィルタを通過した光が隣接した受光部に入射
し、混色等の障害となるのを防止するために第３図に示
すように各色のカラーフィルタ（４） 、 （５） 、
（６）を互いに重なり合わないように隙間を隔てて形
成し、隣接するカラーフィルタ間の隙間を通る光の光路
内の位置に光を反射遮断するアルミニウム遮光膜１３を
設けるという提案がある（実開平１−１００４６１号公
報参照）。
し、混色等の障害となるのを防止するために第３図に示
すように各色のカラーフィルタ（４） 、 （５） 、
（６）を互いに重なり合わないように隙間を隔てて形
成し、隣接するカラーフィルタ間の隙間を通る光の光路
内の位置に光を反射遮断するアルミニウム遮光膜１３を
設けるという提案がある（実開平１−１００４６１号公
報参照）。
発明が解決しようとする課題
しかしながら光を反射するアルミニウム遮光膜では、遮
光膜からの反射光が隣接フィルタに入射し、その光がさ
らにカラーフィルタその他の層の界面で反射して受光部
に入射して、光混入の原因となることがある。フィルタ
層の全厚みが厚くなると、受光部とそれに対応するフィ
ルタまでの距離が大きくなり、フィルタを通過した光が
隣接した受光部に入射し、混色するという問題はいぜん
として解決することはできなかった。また、従来の方法
では、染色ベース層を形成する際の染色ベース材料であ
る感光性を持たせたゼラチン、カゼインなどの露光にお
いて、下地基板からの乱反射光により、不要な箇所まで
感光され、実際の染色ベースパターンのサイズは目的と
する染色ベースパターンのサイズよりも太き（なり、結
果的には各色のフィルタ同士で重なり合いが生じ、混色
するという問題があった。
光膜からの反射光が隣接フィルタに入射し、その光がさ
らにカラーフィルタその他の層の界面で反射して受光部
に入射して、光混入の原因となることがある。フィルタ
層の全厚みが厚くなると、受光部とそれに対応するフィ
ルタまでの距離が大きくなり、フィルタを通過した光が
隣接した受光部に入射し、混色するという問題はいぜん
として解決することはできなかった。また、従来の方法
では、染色ベース層を形成する際の染色ベース材料であ
る感光性を持たせたゼラチン、カゼインなどの露光にお
いて、下地基板からの乱反射光により、不要な箇所まで
感光され、実際の染色ベースパターンのサイズは目的と
する染色ベースパターンのサイズよりも太き（なり、結
果的には各色のフィルタ同士で重なり合いが生じ、混色
するという問題があった。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、従来に
比較し、薄膜で隣接画素間で光の混入もなく、フィルタ
形状の優れたカラーフィルタを具備したカラー固体撮像
装置の製造方法を提供することを目的とする。
比較し、薄膜で隣接画素間で光の混入もなく、フィルタ
形状の優れたカラーフィルタを具備したカラー固体撮像
装置の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、半導体基板上にカ
ラーフィルタ形成前に光吸収層を各画素同士を区切る形
で予め形成し、各画素が光吸収層により個別に区切られ
た状態にしてから、染色ベース層を目的とする箇所に形
成し、所定の染料で染色し、染色ベース層形成および染
料を変えて染色するという工程を複数回縁り返すことに
より、１層中に複数の分光特性を有したカラーフィルタ
を形成する製造方法としたものである。
ラーフィルタ形成前に光吸収層を各画素同士を区切る形
で予め形成し、各画素が光吸収層により個別に区切られ
た状態にしてから、染色ベース層を目的とする箇所に形
成し、所定の染料で染色し、染色ベース層形成および染
料を変えて染色するという工程を複数回縁り返すことに
より、１層中に複数の分光特性を有したカラーフィルタ
を形成する製造方法としたものである。
作用
本発明は上記した方法により、染色ベース層を形成する
前に予め光吸収層を各画素間を区切る形で形成している
ため、染色ベース層を形成する際の染色ベース材である
感光性を持たゼたゼラチン、カゼインなどを露光する場
合、下地基板からの乱反射が発生してもその乱反射光は
光吸収層に吸収され、従来のように不要な箇所まで感光
することがな（、目的とする染色ベースパターンを形成
することができ、染色ベース層形成および染料を変えて
染色するという工程を繰り返すことにより一層中に複数
の分光特性を有したカラーフィルタを形成することがで
きる。−層中に複数の分光特性を有したカラーフィルタ
であるため、カラーフィルタの全厚みは薄くなり、その
結果フリッカ等画質の悪影響を解消することができる。
前に予め光吸収層を各画素間を区切る形で形成している
ため、染色ベース層を形成する際の染色ベース材である
感光性を持たゼたゼラチン、カゼインなどを露光する場
合、下地基板からの乱反射が発生してもその乱反射光は
光吸収層に吸収され、従来のように不要な箇所まで感光
することがな（、目的とする染色ベースパターンを形成
することができ、染色ベース層形成および染料を変えて
染色するという工程を繰り返すことにより一層中に複数
の分光特性を有したカラーフィルタを形成することがで
きる。−層中に複数の分光特性を有したカラーフィルタ
であるため、カラーフィルタの全厚みは薄くなり、その
結果フリッカ等画質の悪影響を解消することができる。
また各画素間に光吸収層が存在するため、隣接画素間で
の光の混入も防止することができる。
の光の混入も防止することができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図（ａ）〜Ｇ）において、■は固体撮像素子の形成
された半導体基板、２は受光部、３は感光性透明樹脂（
Ａ）、４はマゼンタカラーフィルタ、５はイエローカラ
ーフィルタ、６はシアンカラーフィルタ、７は感光性透
明樹脂（Ｂ）、８は染色ベース材、９は光吸収層、ｌＯ
は染色ベース層、１１はグリーンカラーフィルタである
。
された半導体基板、２は受光部、３は感光性透明樹脂（
Ａ）、４はマゼンタカラーフィルタ、５はイエローカラ
ーフィルタ、６はシアンカラーフィルタ、７は感光性透
明樹脂（Ｂ）、８は染色ベース材、９は光吸収層、ｌＯ
は染色ベース層、１１はグリーンカラーフィルタである
。
以上のように構成されたカラー固体撮像装置の製造方法
について、以下に説明する。
について、以下に説明する。
まず、第１図（ａ）において、固体撮像素子の形成され
た半導体基板１上に感光性透明樹脂（Ｂ）７を塗布し、
素子表面を平坦化する。続いて同図（ｂ）において、感
光性を持たせ、かつ粘度調整されたゼラチン、カゼイン
、グリユーなどの染色ベース材８を塗布する。そしてフ
ィルタパターンに従った露光、現像、リンス処理を施し
、黒染料により染色し、各受光部間に光吸収層９が形成
された状態が同図（Ｃ）である。続いて光吸収層９を保
護するため同図ω）に示すように感光性透明樹脂（Ａ）
３を塗布する。そして露光、現像、リンス処理によって
不要な感光性透明樹脂（Ａ）３を除去した状態が同図（
ｅ）である。次に染色ベース材８を塗布した状態が同図
（「）であり、パターン露光、現像、リンス処理を施し
、必要とする受光部２上に染色ベース層１０が形成され
た状態が同図（ｇ）である。続いてマゼンタ染料により
染色し、マゼンタカラーフィルタ４が形成され、マゼン
タ層４を感光性透明樹脂（Ａ）３でコーティングした状
態が同図（ｈ）である。
た半導体基板１上に感光性透明樹脂（Ｂ）７を塗布し、
素子表面を平坦化する。続いて同図（ｂ）において、感
光性を持たせ、かつ粘度調整されたゼラチン、カゼイン
、グリユーなどの染色ベース材８を塗布する。そしてフ
ィルタパターンに従った露光、現像、リンス処理を施し
、黒染料により染色し、各受光部間に光吸収層９が形成
された状態が同図（Ｃ）である。続いて光吸収層９を保
護するため同図ω）に示すように感光性透明樹脂（Ａ）
３を塗布する。そして露光、現像、リンス処理によって
不要な感光性透明樹脂（Ａ）３を除去した状態が同図（
ｅ）である。次に染色ベース材８を塗布した状態が同図
（「）であり、パターン露光、現像、リンス処理を施し
、必要とする受光部２上に染色ベース層１０が形成され
た状態が同図（ｇ）である。続いてマゼンタ染料により
染色し、マゼンタカラーフィルタ４が形成され、マゼン
タ層４を感光性透明樹脂（Ａ）３でコーティングした状
態が同図（ｈ）である。
同図（ｉ）は露光、現像、リンス処理によって不要な感
光性透明樹脂（Ａ）３を除去した状態を示している。以
上のような第１図（「）〜（ｉ）の工程を染料を変えて
３回繰り返すことによって、マゼンタカラーフィルタ４
、イエローカラーフィルタ５、シアンカラーフィルタ６
、グリーンカラーフィルタ１１を各々目的とする受光部
２上に形成した状態が同図Ｇ）であり、カラーフィルタ
形成が完了する。
光性透明樹脂（Ａ）３を除去した状態を示している。以
上のような第１図（「）〜（ｉ）の工程を染料を変えて
３回繰り返すことによって、マゼンタカラーフィルタ４
、イエローカラーフィルタ５、シアンカラーフィルタ６
、グリーンカラーフィルタ１１を各々目的とする受光部
２上に形成した状態が同図Ｇ）であり、カラーフィルタ
形成が完了する。
以上のように本実施例によれば、カラーフィルタ形成前
に予め光吸収層９を各画素間に形成し、各画素間が光吸
収層９によって個別に区切られた状態にしてから、カラ
ーフィルタ形成を行なうことにより、フィルタ形状の優
れたカラーフィルタを固体撮像素子の形成された半導体
基板１１に形成することができる。
に予め光吸収層９を各画素間に形成し、各画素間が光吸
収層９によって個別に区切られた状態にしてから、カラ
ーフィルタ形成を行なうことにより、フィルタ形状の優
れたカラーフィルタを固体撮像素子の形成された半導体
基板１１に形成することができる。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、固体
撮像素子の形成された半導体基板上にカラーフィルタを
形成する前に、予め光吸収層を各画素間に形成し、各画
素が光吸収層によって個別に区切られた状態にしてから
、カラーフィルタを形成することにより、フィルタ形状
の優れたカラーフィルタを形成することができ、各画素
間に光吸収層が存在するため、隣接画素間で光の混入の
ないカラー固体撮像装置を提供することができる。また
従来のアルミ反射膜は通常真空中の蒸着によって形成さ
れるが、本発明はゼラチンなどの塗布によって黒色吸収
膜を形成しているから高価な蒸着装置は必要としない。
撮像素子の形成された半導体基板上にカラーフィルタを
形成する前に、予め光吸収層を各画素間に形成し、各画
素が光吸収層によって個別に区切られた状態にしてから
、カラーフィルタを形成することにより、フィルタ形状
の優れたカラーフィルタを形成することができ、各画素
間に光吸収層が存在するため、隣接画素間で光の混入の
ないカラー固体撮像装置を提供することができる。また
従来のアルミ反射膜は通常真空中の蒸着によって形成さ
れるが、本発明はゼラチンなどの塗布によって黒色吸収
膜を形成しているから高価な蒸着装置は必要としない。
第１図（ａ）〜（ｊ）は本発明の一実施例におけるカラ
ー固体撮像装置の製造方法を工程順に示した断面図、第
２図（ａ）〜（ｇ）は従来のカラー固体撮像装置の製造
方法を工程順に示した断面図、第３図は従来の他の例を
示ずカラー固体撮像装置の要部断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・受光部、３
・・・・・・感光性透明樹脂（Ａ）、４・・・・・・マ
ゼンタカラーフィルタ、５・・・・・・イエローカラー
フィルタ、６・・・・・・シアンカラーフィルタ、７・
・・・・・感光性透明樹脂（Ｂ）。 ８・・・・・・染色ベース材、９・・・・・・光吸収層
、ｌＯ・旧・・染色ベース層、１１・・・・・・グリー
ンカラーフィルタ。
ー固体撮像装置の製造方法を工程順に示した断面図、第
２図（ａ）〜（ｇ）は従来のカラー固体撮像装置の製造
方法を工程順に示した断面図、第３図は従来の他の例を
示ずカラー固体撮像装置の要部断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・受光部、３
・・・・・・感光性透明樹脂（Ａ）、４・・・・・・マ
ゼンタカラーフィルタ、５・・・・・・イエローカラー
フィルタ、６・・・・・・シアンカラーフィルタ、７・
・・・・・感光性透明樹脂（Ｂ）。 ８・・・・・・染色ベース材、９・・・・・・光吸収層
、ｌＯ・旧・・染色ベース層、１１・・・・・・グリー
ンカラーフィルタ。
Claims (1)
- 同一半導体基板上の各画素毎にカラーフィルターを形
成するカラー固体撮像装置の製造方法において、カラー
フィルター形成前に光吸収層を各画素同士を区切る形で
予め形成し、各画素が前記光吸収層により個別に区切ら
れた状態にしてから、染色ベース層を各画素の所定箇所
に形成し、前記形成した染色ベース層を所定の色染料で
染色し、前記染色ベース層の形成と染料を変えて染色す
るという工程を複数回繰り返すことによりカラーフィル
タを形成するカラー固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082440A JPH03280575A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | カラー固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082440A JPH03280575A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | カラー固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280575A true JPH03280575A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=13774603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2082440A Pending JPH03280575A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | カラー固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03280575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962906A (en) * | 1998-03-19 | 1999-10-05 | United Microelectronics Corp. | Structure of a color sensor of a diode |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2082440A patent/JPH03280575A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962906A (en) * | 1998-03-19 | 1999-10-05 | United Microelectronics Corp. | Structure of a color sensor of a diode |
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