JPH0521771A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0521771A JPH0521771A JP3171539A JP17153991A JPH0521771A JP H0521771 A JPH0521771 A JP H0521771A JP 3171539 A JP3171539 A JP 3171539A JP 17153991 A JP17153991 A JP 17153991A JP H0521771 A JPH0521771 A JP H0521771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral region
- color filter
- chip
- solid
- microlens
- 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.)
- Granted
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
-
- 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
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/413—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with the devices, e.g. back reflectors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
像素子の画質を向上できるようにする。 【構成】 周辺領域7の凹状となったスクライブライン
2及び凹状に窪んだ部分8に、高分子材料として感光性
樹脂5を埋め込み、該周辺領域7が平坦化された半導体
基板1の上に、オンチップカラーフィルター10、オン
チップマイクロレンズ11等の光学部品構成部を形成す
る。このとき、オンチップカラーフィルター10の下の
平坦化膜9、カラーフィルター形成用のレジスト膜及び
マイクロレンズ形成用のレジスト膜の形成にスピンコー
ト法を使用しても、周辺領域7が平坦化されているた
め、上述した3つの膜のそれぞれが厚み均一となる。こ
のため、オンチップカラーフィルター10においては撮
像ムラや感度ムラの発生を防止でき、画質の向上を図れ
る。また、オンチップマイクロレンズ11においては集
光率のバラツキの発生を防止して画質を向上できる。
Description
に使用され、半導体基板上にカラーフィルターやマイク
ロレンズ等の光学部品構成部が直接形成された固体撮像
素子及びその製造方法に関する。
化、高性能化が要求され、その要求に答えるべく内蔵さ
れる固体撮像素子の小型化、高感度化が図られている。
その小型化や高感度化のためには、固体撮像素子の半導
体基板上に直接にカラーフィルターやマイクロレンズ等
の光学部品構成部を形成している。
クロレンズの場合以下のように行われる。先ず、複数個
の固体撮像素子が形成可能な大きさの半導体基板の上
に、各固体撮像素子毎に複数の画素を有する画素領域
と、その周りの周辺領域に凹凸状となったスクライブラ
インやフィールド部を形成し、或はそのようになした半
導体基板を用い、次いでその半導体基板上に、透明かつ
非染色性であるアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂等の材料をスピンコートして半導体基板上の表面
を平坦化する。
スト、例えばゼラチン、ガゼイン等を同じくスピンコー
トして露光、現像を行い、前述した画素領域上に被染色
性レジストパターンを形成する。次いで、所望の分光特
性を有する染料で前記レジストパターンを染色して、カ
ラーフィルターパターンを得る。この工程を数回繰り返
すことによりオンチップカラーフィルターを形成する。
いた材料と同一の材料を同じくスピンコートして保護膜
を平坦に形成し、その保護膜の上にマイクロレンズを各
画素毎に公知の方法(特開昭64−10666号等)で
形成し、オンチップマイクロレンズを作製する。
よる場合には、平坦化のための非染色性材料、カラーフ
ィルター用の被染色性レジストおよびマイクロレンズ形
成用のレジストを、基板に対してスピンコート法により
塗布している。このため、基板上にスクライブラインや
フィールド部(金属配線等が形成されている)の比較的
大きな凹凸部が存在すると、その基板に対する断差によ
り各塗布膜の厚みが不均一となり易い。例えば、図5は
カラーフィルター用のレジスト膜33の厚みが同一画素
領域において不均一となった場合を示しているが、その
レジスト膜33の表面には図6に示すような膜厚ムラ3
2が表れる。つまり、ストリエーションが発生する。な
お、図5は図6のA−A´線による断面図である。
ィルターを得た場合、各画素に対応するフィルター層部
分においては、膜厚ムラが発生しているため、撮像に供
すると撮像ムラや感度ムラが生じて画質が著しく低下す
るという問題がある。
るには、その下の前記保護膜とマイクロレンズ形成用の
レジスト膜との厚みをそれぞれ均一に制御することが要
求されるが、前述したごとく周辺領域に存在する比較的
大きな凹凸部により影響を受け、上記2つの膜の厚みを
均一に制御することが困難であった。このため、マイク
ロレンズ形成用レジスト膜が厚み不均一となり、形成さ
れたマイクロレンズの隣接するもの同士間の間隔や底面
積が変化し、これによりマイクロレンズの集光率にバラ
ツキが生じ、これを原因とする感度ムラにより画質が低
下するという難点があった。
決すべくなされたものであり、膜形成にスピンコート法
を使用しても画質を向上できる固体撮像素子及びその製
造方法を提供することを目的とする。
は、基板の複数箇所に、受光部及び該受光部により光電
変換された信号を順次転送する転送部が形成された画素
領域を有し、各画素領域の周りの周辺領域に凹部がパタ
ーン形成された固体撮像素子において、該凹部に高分子
材料を埋め込んで該周辺領域が平坦化された基板の上に
光学部品構成部が形成されており、そのことによって上
記目的が達成される。
は、基板の複数箇所に、受光部及び該受光部により光電
変換された信号を順次転送する転送部が形成された画素
領域を有し、各画素領域の周りの周辺領域に凹部がパタ
ーン形成された固体撮像素子において、該凹部に高分子
材料を埋め込んで該周辺領域を平坦化する工程と、該周
辺領域が平坦となった基板の上に光学部品構成部を形成
する工程とを含んでおり、そのことによって上記目的が
達成される。
料を埋め込み、該周辺領域が平坦化された基板の上に光
学部品構成部を形成する。このため、基板の上表面に比
較的大きな凹部が存在せず、スピンコート法を使用して
も光学部品構成部の形成に必要な膜の厚みが均一とな
る。よって、例えば光学部品構成部がカラーフィルター
の場合には撮像ムラや感度ムラの発生を防止でき、画質
の向上を図れる。また、光学部品構成部がマイクロレン
ズの場合には、その集光率のバラツキの発生を防止して
画質を向上できる。
示す断面図である。この素子は、半導体基板1の複数箇
所にそれぞれ、複数の受光部及び該受光部により光電変
換された信号を順次転送する転送部が形成された画素領
域6…を有し(図には1箇所のみが表れている)、各画
素領域6の周りには周辺領域7が設けられている。
イブライン2と、金属配線等により凹状に窪んだ部分8
を含むフィールド部が形成されており、スクライブライ
ン2は各画素領域6…を個別に分離させるためのもので
ある。
部分8には、ネガ型の感光性樹脂{FVR−10、富士
薬品工業(株)製}5が埋め込まれて平坦化され、その
周辺領域7と画素領域6の上には前記感光性樹脂5から
なる平坦化膜9が形成されている。更に、その平坦化膜
9の上には、画素領域6の上方部分に下側からオンチッ
プカラーフィルター10と、オンチップマイクロレンズ
11が順次形成されている。オンチップカラーフィルタ
ー10は、例えば3つのRGB用のカラーフィルター層
を各画素毎に形成した構造となっており、オンチップマ
イクロレンズ11は、例えば前述した公知の方法等で透
明樹脂等を用いて形成され、各受光部の上に凸状のレン
ズ部11aが存在する。
法について説明する。
素領域6に受光部と転送部とが形成され、周辺領域7に
スクライブライン2と凹状に窪んだ部分8とが形成され
た半導体基板1を用意する。或は、その状態の半導体基
板1を作製する。次いで、その半導体基板1の上に全面
にわたって、図2(B)に示すように前記感光性樹脂5
をスピンコート法により塗布した。この塗布は、凹状と
なったスクライブライン2や凹状に窪んだ部分8の形成
が無い基板1部分に対し、前記感光性樹脂5の厚みが
1.0μmとなるようにした。
となっているスクライブライン2及び凹状に窪んだ部分
8に相当する部分にのみ、マスク(図示せず)を使用し
て選択的に紫外線を照射し、照射部分を硬化させた。次
いで、所定の専用の現像液とリンス液を用いて未硬化の
感光性樹脂5部分を除去することにより、図2(C)に
示すような周辺領域7が平坦化された半導体基板1を得
た。
と同じ感光性樹脂5を再度基板1の全面にスピンコート
して平坦化膜9を形成した。このとき、上述したように
周辺領域7が平坦化されているので、スピンコートによ
り形成された平坦化膜9は塗布ムラのない厚みの均一な
膜となる。
の上に、オンチップカラーフィルター10とオンチップ
マイクロレンズ11を形成する。オンチップカラーフィ
ルター10の形成は、カラーフィルター用の被染色性レ
ジストをスピンコートにより形成した後に、露光、現像
を行ってレジストパターンを形成し、そのレジストパタ
ーンを所定の染料で染色する工程を数回実行して行う。
オンチップマイクロレンズ11の形成は、オンチップカ
ラーフィルター10の上に、必要に応じて保護膜を形成
した後、公知の方法(特開昭64−10666号等)を
用いて行う。
0は、その下の平坦化膜9が平坦となっているので厚み
を均一に形成され、厚みムラがない。その上のオンチッ
プマイクロレンズ11についても、同様な理由によりマ
イクロレンズ形成用のレジスト膜の厚みが均一となり、
このために受光部の上に存在する各レンズ部11aの隣
接するもの同士間の離隔距離や底面積が一定となって、
集光率にバラツキがない。
の固体撮像素子にあっては、オンチップカラーフィルタ
ー10の厚みにムラが無く、またオンチップマイクロレ
ンズ11の集光率にバラツキが無いので、画質が向上し
たものとなる。
平坦化工程は、必要とあらば2度以上行ってもよく、ま
たその都度、平坦化状態に応じてマスクパターンを変更
してもよい。
ものに限らず、その他のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂等を主成分とする
高分子材料を用いることができる。
硬化性をもつ高分子樹脂や熱軟化性樹脂に熱硬化剤を添
加した高分子材料などを用いてもよい。このような高分
子材料を使用する場合は、図3(a)に示すようにスク
ライブライン2等が形成される凹部12に単に高分子材
料13を埋め込むと高分子材料13の上表面は多少凹凸
となることに対し、硬化温度より低い温度に保持したの
ち硬化温度以上に加熱することにより、高分子材料13
が軟化して図3(a)の状態から図3(b)に示す状態
になり、平坦化性をより良くできる利点がある。更に
は、図4(a)に示すようにピッチや寸法を異ならせて
凹部12a、12b、12cが形成された場合に対して
も平坦化性を向上できる。即ち、図4(b)に示すよう
に高分子材料13を塗布したのち現像すると、図4
(c)に示すように凹部12a、12b、12cに残っ
た高分子材料13部分の表面が多少凹凸となるが、加熱
して軟化させることにより図4(d)に示すように各凹
部12a、12b、12cを一度に平坦化できる。な
お、この場合に使用する材料としては、塗布した時は必
ずしも高分子材料でなくともよく、加熱した時に硬化し
て、つまり架橋して高分子になる材料であればよい。
ィルター10の上にオンチップマイクロレンズ11をも
形成する場合を例に挙げて説明しているが、基板1上に
オンチップカラーフィルターだけを、或はオンチップマ
イクロレンズだけを形成する場合、更には他の光学部品
構成部を形成する場合にも、本発明は同様にして適用可
能である。
に高分子材料を埋め込み、該周辺領域が平坦化された基
板の上に光学部品構成部を形成するため、その光学部品
構成部に必要な膜をスピンコート法により形成しても厚
みを均一にできる。よって、例えば光学部品構成部がカ
ラーフィルターの場合には撮像ムラや感度ムラの発生を
防止でき、マイクロレンズの場合にはその集光率のバラ
ツキの発生を防止できるので、画質の向上を図ることが
可能となる。
図。
態を示す図、(b)は高分子材料を軟化させた後の状態
を示す図。
された状態を示す図、(b)は高分子材料を塗布した状
態を示す図、(c)は現像後の状態を示す図、(d)は
軟化後の状態を示す図。
レジスト膜を示す断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】基板の複数箇所に、受光部及び該受光部に
より光電変換された信号を順次転送する転送部が形成さ
れた画素領域を有し、各画素領域の周りの周辺領域に凹
部がパターン形成された固体撮像素子において、 該凹部に高分子材料を埋め込んで該周辺領域が平坦化さ
れた基板の上に光学部品構成部が形成された固体撮像素
子。 - 【請求項2】基板の複数箇所に、受光部及び該受光部に
より光電変換された信号を順次転送する転送部が形成さ
れた画素領域を有し、各画素領域の周りの周辺領域に凹
部がパターン形成された固体撮像素子において、 該凹部に高分子材料を埋め込んで該周辺領域を平坦化す
る工程と、 該周辺領域が平坦となった基板の上に光学部品構成部を
形成する工程と、 を含む固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE69118176T DE69118176T2 (de) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Herstellungsverfahren einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung |
| EP91306350A EP0522214B1 (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Method of manufacturing a solid-state imaging device |
| JP3171539A JP2892865B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171539A JP2892865B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521771A true JPH0521771A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2892865B2 JP2892865B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=15925002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171539A Expired - Lifetime JP2892865B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0522214B1 (ja) |
| JP (1) | JP2892865B2 (ja) |
| DE (1) | DE69118176T2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5604362A (en) * | 1995-04-24 | 1997-02-18 | Xerox Corporation | Filter architecture for a photosensitive chip |
| JP2008182142A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、および撮像装置 |
| JP2011242434A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toppan Printing Co Ltd | リニアセンサ用カラーフィルタの製造方法 |
| JP2015099840A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 冨士薬品工業株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| US9053997B2 (en) | 2012-01-18 | 2015-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera with dummy patterns |
| US11041980B2 (en) | 2015-09-07 | 2021-06-22 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging element, manufacturing method, and electronic device |
| JP2024125023A (ja) * | 2023-03-03 | 2024-09-13 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299070A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Matsushita Electronics Corp | カラ−固体撮像装置の製造方法 |
| JPH0294475A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | カラーフィルタの製造方法 |
| JPH0335557A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | カラーフィルタの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198754A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Toshiba Corp | カラ−用固体撮像デバイス |
| US4553153A (en) * | 1983-10-21 | 1985-11-12 | Eastman Kodak Company | Planarizing layer for semiconductor substrates such as solid state imagers |
| US4827118A (en) * | 1986-07-10 | 1989-05-02 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Light-sensitive device having color filter and manufacturing method thereof |
-
1991
- 1991-07-12 DE DE69118176T patent/DE69118176T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-12 EP EP91306350A patent/EP0522214B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-12 JP JP3171539A patent/JP2892865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299070A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Matsushita Electronics Corp | カラ−固体撮像装置の製造方法 |
| JPH0294475A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | カラーフィルタの製造方法 |
| JPH0335557A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | カラーフィルタの製造方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5604362A (en) * | 1995-04-24 | 1997-02-18 | Xerox Corporation | Filter architecture for a photosensitive chip |
| JP2008182142A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、および撮像装置 |
| JP2011242434A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toppan Printing Co Ltd | リニアセンサ用カラーフィルタの製造方法 |
| US9053997B2 (en) | 2012-01-18 | 2015-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera with dummy patterns |
| JP2015099840A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 冨士薬品工業株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| US11041980B2 (en) | 2015-09-07 | 2021-06-22 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging element, manufacturing method, and electronic device |
| JP2024125023A (ja) * | 2023-03-03 | 2024-09-13 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69118176T2 (de) | 1996-08-29 |
| EP0522214B1 (en) | 1996-03-20 |
| EP0522214A1 (en) | 1993-01-13 |
| JP2892865B2 (ja) | 1999-05-17 |
| DE69118176D1 (de) | 1996-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4123667B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JP4598680B2 (ja) | 固体撮像装置及びカメラ | |
| US5266501A (en) | Method for manufacturing a solid state image sensing device using transparent thermosetting resin layers | |
| US7986019B2 (en) | Solid-state imaging device and its manufacturing method | |
| JPH05134109A (ja) | カラーフイルタの製造方法 | |
| KR20000077374A (ko) | 고화질을 가진 고체촬상장치 및 그의 제조 방법 | |
| JPH11150252A (ja) | カラー固体撮像素子とその製造方法 | |
| JP2892865B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JPH0624232B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| US5426058A (en) | Method of manufacturing solid-state imaging device | |
| JP5027081B2 (ja) | カラー撮像デバイスおよびカラー撮像デバイスの製造方法 | |
| JP2000307090A (ja) | 固体撮像素子用マイクロレンズアレイ及びそれを用いた固体撮像素子並びにそれらの製造方法 | |
| JP2678074B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| EP1414076B1 (en) | Method of forming planar color filters in an image sensor | |
| JPH11289073A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| US7781251B2 (en) | Image sensor and method for fabricating the same | |
| JP2000174246A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2009152314A (ja) | イメージセンサーおよびその製造方法 | |
| JP2001085657A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JP3201205B2 (ja) | カラー固体撮像素子の製造方法 | |
| US20080157248A1 (en) | Image sensor and fabricating method thereof | |
| JP2009152315A (ja) | イメージセンサーおよびその製造方法 | |
| JP2951942B1 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| KR100720514B1 (ko) | 이미지 센서의 제조방법 | |
| JPH0475382A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990215 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110226 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226 Year of fee payment: 13 |