JPH09162377A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH09162377A JPH09162377A JP7320249A JP32024995A JPH09162377A JP H09162377 A JPH09162377 A JP H09162377A JP 7320249 A JP7320249 A JP 7320249A JP 32024995 A JP32024995 A JP 32024995A JP H09162377 A JPH09162377 A JP H09162377A
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- JP
- Japan
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- solid
- light
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- 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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】画素凹部内への透明樹脂の充填による凹凸発生
を解消して、平坦層のコーティング工程を省略し、良好
な固体撮像素子を効率的に製造することにある。 【解決手段】固体撮像素子基板１の表層部に形成された
光電信号配線層４に規則的マトリクス状に孔設された複
数の画素凹部２、該凹部２の底部に受光部３、該凹部２
内に透明樹脂を充填して形成される透光層５をそれぞれ
備え、前記透光層５は、第１透光層６と、第２透光層７
とにより構成される。また、前記透光層５上にレッド色
層Ｒ、グリーン色層Ｇ、ブルー色層Ｂの各着色カラーフ
ィルタ層８を備える。
を解消して、平坦層のコーティング工程を省略し、良好
な固体撮像素子を効率的に製造することにある。 【解決手段】固体撮像素子基板１の表層部に形成された
光電信号配線層４に規則的マトリクス状に孔設された複
数の画素凹部２、該凹部２の底部に受光部３、該凹部２
内に透明樹脂を充填して形成される透光層５をそれぞれ
備え、前記透光層５は、第１透光層６と、第２透光層７
とにより構成される。また、前記透光層５上にレッド色
層Ｒ、グリーン色層Ｇ、ブルー色層Ｂの各着色カラーフ
ィルタ層８を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単色画像若しくは
カラー画像を撮像するＣＣＤなど固体撮像素子に関し、
特に撮像素子基板上に形成された配線層に孔設された画
素凹部内に、透明樹脂を充填して得られる透光層を備え
た固体撮像素子に関する。
カラー画像を撮像するＣＣＤなど固体撮像素子に関し、
特に撮像素子基板上に形成された配線層に孔設された画
素凹部内に、透明樹脂を充填して得られる透光層を備え
た固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像素子は、図３に示すよう
に、固体撮像素子基板１の表層部に形成された光電信号
を伝播する配線層４に、規則的マトリクス状に複数の画
素凹部２が孔設されている。
に、固体撮像素子基板１の表層部に形成された光電信号
を伝播する配線層４に、規則的マトリクス状に複数の画
素凹部２が孔設されている。
【０００３】該画素凹部２の底部にはフォトダイオード
による受光部３を備え、該凹部２内には、感光性透明樹
脂（例えばネガ型の光硬化性樹脂）を充填し、パターン
露光により凹部２内に充填された樹脂のみを硬化させ
て、未硬化樹脂を現像除去することにより透光層５が形
成されている。
による受光部３を備え、該凹部２内には、感光性透明樹
脂（例えばネガ型の光硬化性樹脂）を充填し、パターン
露光により凹部２内に充填された樹脂のみを硬化させ
て、未硬化樹脂を現像除去することにより透光層５が形
成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記画素凹部２内に充
填された透明樹脂による透光層５の上部表面は、配線層
４の上部表面に対して必ずしも面一とはならず、配線層
４の上部表面との間で凹凸が形成される。
填された透明樹脂による透光層５の上部表面は、配線層
４の上部表面に対して必ずしも面一とはならず、配線層
４の上部表面との間で凹凸が形成される。
【０００５】この凹凸は、後にカラーフィルタ層８を形
成するための障害となるため、従来は、前記透光層５を
形成した後に、その凹凸上側に透明樹脂をコーティング
して平坦層９を形成して平坦化し、各画素凹部２相当部
分の該平坦層９上に、それぞれレッド色層Ｒ、グリーン
色層Ｇ、ブルー色層Ｂのカラーフィルタ層８をパターン
形成し、これによって、受光部３とカラーフィルタ層８
との離間距離を、例えば４μｍ未満程度の理想とする一
定距離に保持するようにしていた。
成するための障害となるため、従来は、前記透光層５を
形成した後に、その凹凸上側に透明樹脂をコーティング
して平坦層９を形成して平坦化し、各画素凹部２相当部
分の該平坦層９上に、それぞれレッド色層Ｒ、グリーン
色層Ｇ、ブルー色層Ｂのカラーフィルタ層８をパターン
形成し、これによって、受光部３とカラーフィルタ層８
との離間距離を、例えば４μｍ未満程度の理想とする一
定距離に保持するようにしていた。
【０００６】上記平坦層９による平坦化のためには、そ
のコーティング膜厚を可能な範囲で厚膜に形成する必要
がある。
のコーティング膜厚を可能な範囲で厚膜に形成する必要
がある。
【０００７】しかしながら、前記平坦層９のコーティン
グ膜厚が厚過ぎると、受光部３とカラーフィルタ層８と
の離間距離が、例えば４μｍ以上となって、その結果、
クロストークの発生や、鮮明度や色純度の低下などを招
くため、平坦層９の形成は、できるだけ慎重に行う必要
があり、製造工程においてかなりの労力を必要としてい
た。
グ膜厚が厚過ぎると、受光部３とカラーフィルタ層８と
の離間距離が、例えば４μｍ以上となって、その結果、
クロストークの発生や、鮮明度や色純度の低下などを招
くため、平坦層９の形成は、できるだけ慎重に行う必要
があり、製造工程においてかなりの労力を必要としてい
た。
【０００８】本発明は、画素凹部内への透明樹脂の充填
による凹凸発生を解消して、平坦層のコーティング工程
を省略し、良好な固体撮像素子を効率的に製造すること
にある。
による凹凸発生を解消して、平坦層のコーティング工程
を省略し、良好な固体撮像素子を効率的に製造すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、固体撮像素子
基板１の表層部に形成された光電信号配線層４に規則的
マトリクス状に孔設された複数の画素凹部２、該凹部２
の底部に受光部３、該凹部２内に透明樹脂を充填して形
成される透光層５をそれぞれ備え、前記透光層５は、第
１透光層６と、第２透光層７とにより構成されることを
特徴とする固体撮像素子である。
基板１の表層部に形成された光電信号配線層４に規則的
マトリクス状に孔設された複数の画素凹部２、該凹部２
の底部に受光部３、該凹部２内に透明樹脂を充填して形
成される透光層５をそれぞれ備え、前記透光層５は、第
１透光層６と、第２透光層７とにより構成されることを
特徴とする固体撮像素子である。
【００１０】また、本発明は、上記発明の固体撮像素子
において、前記透光層５上に、レッド色層Ｒ、グリーン
色層Ｇ、ブルー色層Ｂの各着色カラーフィルタ層８を備
える固体撮像素子である。
において、前記透光層５上に、レッド色層Ｒ、グリーン
色層Ｇ、ブルー色層Ｂの各着色カラーフィルタ層８を備
える固体撮像素子である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の固体撮像素子を、図１に
示す実施の形態に従って以下に詳細に説明する。
示す実施の形態に従って以下に詳細に説明する。
【００１２】固体撮像素子基板１の表層部に形成された
光電信号配線層４の二次元面に、規則的に配列されるマ
トリクス状の撮像画素として、複数の画素凹部２が孔設
されている。
光電信号配線層４の二次元面に、規則的に配列されるマ
トリクス状の撮像画素として、複数の画素凹部２が孔設
されている。
【００１３】各画素凹部２内部の底部には、フォトダイ
オードによる受光部３が形成され、この各画素凹部２内
には、それぞれ透明な感光性樹脂が充填され、それを光
硬化処理して形成した透光層５が形成されている。
オードによる受光部３が形成され、この各画素凹部２内
には、それぞれ透明な感光性樹脂が充填され、それを光
硬化処理して形成した透光層５が形成されている。
【００１４】本発明の固体撮像素子においては、前記透
光層５が、下層の第１透光層６と、上層の第２透光層７
とによる二層構成となっていて、上層の第２透光層７の
上部表面は、この二層構造によって配線層４の上部表面
に対して、ほぼ同一面となっているものである。
光層５が、下層の第１透光層６と、上層の第２透光層７
とによる二層構成となっていて、上層の第２透光層７の
上部表面は、この二層構造によって配線層４の上部表面
に対して、ほぼ同一面となっているものである。
【００１５】本発明の固体撮像素子は、単色の画像撮像
用としてだけでなく、カラーの画像撮像用としても使用
でき、カラー撮像用としては、前記第２透光層７上に、
カラー画像を撮像するための色分解用のカラーフィルタ
層８が形成され、各々第２透光層７の上部表面に、レッ
ド色層Ｒ、グリーン色層Ｇ、ブルー色層Ｂがパターン形
成されているものである。
用としてだけでなく、カラーの画像撮像用としても使用
でき、カラー撮像用としては、前記第２透光層７上に、
カラー画像を撮像するための色分解用のカラーフィルタ
層８が形成され、各々第２透光層７の上部表面に、レッ
ド色層Ｒ、グリーン色層Ｇ、ブルー色層Ｂがパターン形
成されているものである。
【００１６】なお、カラーフィルタ層８の各着色パター
ンＲ、Ｇ、Ｂは、染着性樹脂と染料とを用いて、染着性
樹脂に防染マスクパターンにより順次パターン状に染料
を染着させて行う染色方式、又は顔料分散フォトレジス
トを用いてパターン露光・現像処理により行う顔料分散
方式などにより形成することができる。
ンＲ、Ｇ、Ｂは、染着性樹脂と染料とを用いて、染着性
樹脂に防染マスクパターンにより順次パターン状に染料
を染着させて行う染色方式、又は顔料分散フォトレジス
トを用いてパターン露光・現像処理により行う顔料分散
方式などにより形成することができる。
【００１７】また、本発明の固体撮像素子は、例えば、
前記配線層４の上部表面に、スパッタリングにより二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）による被覆層を予め設けることは
可能であり、シリコンを主体とするドーピング（導電性
物質の打ち込み）により導電性を付与された配線層４に
対するカラーフィルタ層８との親和性（接着性）が良好
になる。
前記配線層４の上部表面に、スパッタリングにより二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）による被覆層を予め設けることは
可能であり、シリコンを主体とするドーピング（導電性
物質の打ち込み）により導電性を付与された配線層４に
対するカラーフィルタ層８との親和性（接着性）が良好
になる。
【００１８】次に、本発明の固体撮像素子の具体的実施
例を、図２（ａ）〜（ｅ）に示す製造工程に従って以下
に説明する。
例を、図２（ａ）〜（ｅ）に示す製造工程に従って以下
に説明する。
【００１９】＜実施例１＞まず、図２（ａ）、画素凹部
２内の受光部３と、画素凹部２を孔設した配線層４の上
部表面との段差が、約１μｍ以上１．５μｍ以下であっ
て、マトリクス状に１３６個の受光部３が配列形成され
ているシリコンウエハー（直径１０ｃｍ）製のＣＣＤ型
の固体撮像素子基板１に対して、透明なネガ型の感光性
樹脂１６（アクリル樹脂を主成分とするＦＶＲ−ＴＰ１
０；富士薬品（株）製）を、回転塗布機（回転数；１２
００ｒｐｍ）にて膜厚１．５μｍに塗布した。
２内の受光部３と、画素凹部２を孔設した配線層４の上
部表面との段差が、約１μｍ以上１．５μｍ以下であっ
て、マトリクス状に１３６個の受光部３が配列形成され
ているシリコンウエハー（直径１０ｃｍ）製のＣＣＤ型
の固体撮像素子基板１に対して、透明なネガ型の感光性
樹脂１６（アクリル樹脂を主成分とするＦＶＲ−ＴＰ１
０；富士薬品（株）製）を、回転塗布機（回転数；１２
００ｒｐｍ）にて膜厚１．５μｍに塗布した。
【００２０】続いて、乾燥後、図２（ｂ）、ＣＣＤ型固
体撮像素子基板１の凸状の配線層４に相当する部分に遮
光パターン１１ａを形成したパターン露光用マスク１１
を用いて、光強度２０ｍＷ／ｃｍ2 にて１５秒間の紫外
線を露光して、凹部２内の感光製樹脂１６のみを光硬化
させた。
体撮像素子基板１の凸状の配線層４に相当する部分に遮
光パターン１１ａを形成したパターン露光用マスク１１
を用いて、光強度２０ｍＷ／ｃｍ2 にて１５秒間の紫外
線を露光して、凹部２内の感光製樹脂１６のみを光硬化
させた。
【００２１】続いて、専用の現像液にて凸状の配線層４
上に載っている未硬化の樹脂膜を除去して、図２（ｃ）
に示すように、凹部２内に透明な第１透光層６を形成し
た。
上に載っている未硬化の樹脂膜を除去して、図２（ｃ）
に示すように、凹部２内に透明な第１透光層６を形成し
た。
【００２２】次に、図２（ｄ）、凹部２内に第１透光層
６が形成された上記ＣＣＤ型固体撮像素子基板１に対し
て、透明なネガ型の感光性樹脂１７（前記同様のアクリ
ル樹脂を主成分とするＦＶＲ−ＴＰ１０；富士薬品
（株）製）を、回転塗布機（回転数；１２００ｒｐｍ）
にて膜厚１．５μｍに塗布した。
６が形成された上記ＣＣＤ型固体撮像素子基板１に対し
て、透明なネガ型の感光性樹脂１７（前記同様のアクリ
ル樹脂を主成分とするＦＶＲ−ＴＰ１０；富士薬品
（株）製）を、回転塗布機（回転数；１２００ｒｐｍ）
にて膜厚１．５μｍに塗布した。
【００２３】続いて、乾燥後、前記同様にパターン露光
用マスク１１を用いて、光強度２０ｍＷ／ｃｍ2 にて１
５秒間の紫外線を露光して、凹部２内の感光性樹脂１７
のみを光硬化させ、専用の現像液にて凸状の配線層４上
に載っている未硬化の樹脂膜を除去して、図２（ｅ）に
示すように、凹部２内に透明な第２透光層７を形成し
た。
用マスク１１を用いて、光強度２０ｍＷ／ｃｍ2 にて１
５秒間の紫外線を露光して、凹部２内の感光性樹脂１７
のみを光硬化させ、専用の現像液にて凸状の配線層４上
に載っている未硬化の樹脂膜を除去して、図２（ｅ）に
示すように、凹部２内に透明な第２透光層７を形成し
た。
【００２４】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子は、画素凹部内
に、第１透光層と第２透光層とによる二層構造の透光層
が充填されているものであり、凹部内に充填された透光
層の上部表面と、配線層の上部表面とは、平坦状の互い
にほぼ同一面が形成されており、固体撮像素子の製造段
階において、従来のような平坦層を形成する手間を省く
ことができ、また平坦層のコーティング不良などによる
トラブルが解消でき、良質な固体撮像素子を効率的に製
造できる効果がある。
に、第１透光層と第２透光層とによる二層構造の透光層
が充填されているものであり、凹部内に充填された透光
層の上部表面と、配線層の上部表面とは、平坦状の互い
にほぼ同一面が形成されており、固体撮像素子の製造段
階において、従来のような平坦層を形成する手間を省く
ことができ、また平坦層のコーティング不良などによる
トラブルが解消でき、良質な固体撮像素子を効率的に製
造できる効果がある。
【図１】本発明の固体撮像素子の部分拡大側断面図であ
る。
る。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の固体撮像素子の製
造工程を説明する側断面図である。
造工程を説明する側断面図である。
【図３】従来の固体撮像素子の部分拡大側断面図であ
る。
る。
１…固体撮像素子基板 ２…撮像画素凹部 ３…受光部
４…配線層 ５…透光層 ６…第１透光層 ７…第２透光層 ８…カ
ラーフィルタ層 ９…平坦層 １１…パターン露光用マスク １１ａ…遮光パターン １６、１７…透明な感光性樹脂 Ｌ…入射光
４…配線層 ５…透光層 ６…第１透光層 ７…第２透光層 ８…カ
ラーフィルタ層 ９…平坦層 １１…パターン露光用マスク １１ａ…遮光パターン １６、１７…透明な感光性樹脂 Ｌ…入射光
Claims (2)
- 【請求項１】固体撮像素子基板１の表層部に形成された
光電信号配線層４に規則的マトリクス状に孔設された複
数の画素凹部２、該凹部２の底部に受光部３、該凹部２
内に透明樹脂を充填して形成される透光層５をそれぞれ
備え、前記透光層５は、第１透光層６と、第２透光層７
とにより構成されることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】前記透光層５上に、レッド色層Ｒ、グリー
ン色層Ｇ、ブルー色層Ｂの各着色カラーフィルタ層８を
備える請求項１記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320249A JPH09162377A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320249A JPH09162377A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162377A true JPH09162377A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18119399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7320249A Pending JPH09162377A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162377A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477784B1 (ko) * | 2000-08-31 | 2005-03-22 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 트렌치 내부의 공기로 이루어지는 집광층을 구비하는이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| KR100606936B1 (ko) * | 2004-10-18 | 2006-08-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7320249A patent/JPH09162377A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477784B1 (ko) * | 2000-08-31 | 2005-03-22 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 트렌치 내부의 공기로 이루어지는 집광층을 구비하는이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| KR100606936B1 (ko) * | 2004-10-18 | 2006-08-02 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
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