JPH1168076A - Method for manufacturing color filter array - Google Patents

Method for manufacturing color filter array

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Publication number
JPH1168076A
JPH1168076A JP21948197A JP21948197A JPH1168076A JP H1168076 A JPH1168076 A JP H1168076A JP 21948197 A JP21948197 A JP 21948197A JP 21948197 A JP21948197 A JP 21948197A JP H1168076 A JPH1168076 A JP H1168076A
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JP
Japan
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color
color filter
size
wafer
solid
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Application number
JP21948197A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Matsuzaki
康二 松崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで、信号出力差による撮像欠陥を防
止できる又は、従来より撮像欠陥を防止することのでき
るカラーフィルタアレイの製造方法を提供すること。 【解決手段】 ウェーハW上に形成されたCCD(固体
撮像装置)10の複数の画素P1 の大きさL1 に、1対
1で対応する1色目のカラーフィルタ31がこの大きさ
1 で形成されるように、縮小レンズ24とウェーハW
との距離Hを調節して、カラーフィルタ31となるレジ
スト41を露光して、パターン化する。次に、同様にし
て、画素P2 の大きさL2 に合うように縮小レンズ24
とウェーハWとの距離Hを調節して露光することによ
り、2色目のカラーフィルタ32をパターン化し、同様
にして、3色目のカラーフィルタ33を画素P3 の大き
さL3に合うようにパターン化して、カラーフィルタア
レイ30を、CCD10の上に、直接形成する。
[PROBLEMS] To provide a method of manufacturing a color filter array which can prevent an imaging defect due to a difference in signal output at a low cost or can prevent an imaging defect from the past. A CCD formed on the wafer W to the size L 1 a plurality of pixels P 1 of (solid-state imaging device) 10, a color filter 31 of the corresponding first color in one-to-one with the size L 1 As formed, the reduction lens 24 and the wafer W
Is adjusted, and the resist 41 serving as the color filter 31 is exposed and patterned. Next, in the same way, a reduction lens to fit the size L 2 of the pixel P 2 24
The second color filter 32 is patterned by adjusting the distance H between the wafer and the wafer W, and the third color filter 33 is similarly patterned so as to match the size L 3 of the pixel P 3. Then, the color filter array 30 is formed directly on the CCD 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電荷結合デバイス
(Charge−Coupled Device;以
下、CCDと記載する)などの固体撮像素子の上に、直
接、形成されるカラーフィルタアレイの製造方法に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing a color filter array formed directly on a solid-state imaging device such as a charge-coupled device (hereinafter, referred to as a CCD).

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー固体撮像装置(例えばCCDな
ど)には、色信号を読み取るために、分解プリズム及び
/又はカラーフィルタアレイが設けられている。このう
ち、カラーフィルタアレイは、受光した光に含まれてい
る色成分から所定の色のみを透過し(すなわち、近紫外
から近赤外の範囲の波長のうち特定の波長のみを吸収し
ない)、かつ1対1で固体撮像装置の画素に対応するカ
ラーフィルタを複数、有し、その透過する色が、全体と
して2色又は3色あるものである。これによって、例え
ば、カラーフィルタを透過する色がそれぞれ赤、青、緑
の3原色であり、一部の画素群に白色光が照射された場
合には、その画素群のうちの赤い色が透過する赤フィル
タ、青い色が透過する青フィルタ及び緑色が透過する緑
フィルタに対応している画素のすべてから光信号が検出
される。また、例えば、一部の画素群に赤い光が照射さ
れた場合には、この画素群のうち赤フィルタに対応する
画素からの信号が検出され、この画素群のうち他の青フ
ィルタ、緑フィルタに対応する画素からの信号は検出さ
れない。すなわち、どの色のカラーフィルタに対応する
画素から光が検出されたかによって、カラー固体撮像装
置は、画像情報を読み取るだけでなく、色情報をも読み
取るものである。
2. Description of the Related Art A color solid-state imaging device (for example, a CCD) is provided with a separation prism and / or a color filter array for reading color signals. Among these, the color filter array transmits only a predetermined color from the color components included in the received light (that is, does not absorb only a specific wavelength among wavelengths in a range from near ultraviolet to near infrared), In addition, a plurality of color filters corresponding to the pixels of the solid-state imaging device are provided in one-to-one correspondence, and the transmitted color has two or three colors as a whole. Thus, for example, the colors transmitted through the color filters are the three primary colors of red, blue, and green, respectively, and when white light is applied to some of the pixel groups, the red color of the pixel group is transmitted. The optical signal is detected from all the pixels corresponding to the red filter, the blue filter transmitting the blue color, and the green filter transmitting the green color. Further, for example, when red light is irradiated to some of the pixel groups, a signal from a pixel corresponding to the red filter in this pixel group is detected, and other blue filters and green filters of this pixel group are detected. Is not detected from the pixel corresponding to. That is, the color solid-state imaging device reads not only image information but also color information depending on which color filter has detected light from a pixel corresponding to the color filter.

【0003】図6は、従来のカラーCCDの一部を示し
ているが、これはモノクロのCCD9の上に、カラーフ
ィルタアレイ8を直接、形成した、いわゆるオンチップ
カラーフィルタを有したカラーCCDである。モノクロ
のCCD9は、受光した光を電子に変換する光電変換領
域1、1’と、この両側に、この電子を転送するための
ゲート電極3a、3b、3cが形成されている。なお、
このゲート電極3a、3b、3cの外周は、絶縁膜6に
よって覆われ、その上方には、モノクロのCCD9の表
面9aを平坦にするための(例えば有機樹脂でなる)膜
7が形成されている。なお、カラーフィルタアレイ8の
上方には、公知のように、図示しない複数の集光レンズ
が配設されている。
FIG. 6 shows a part of a conventional color CCD, which is a color CCD having a so-called on-chip color filter in which a color filter array 8 is formed directly on a monochrome CCD 9. is there. The monochrome CCD 9 has photoelectric conversion regions 1 and 1 'for converting received light into electrons, and gate electrodes 3a, 3b and 3c for transferring the electrons on both sides. In addition,
The outer periphery of the gate electrodes 3a, 3b, 3c is covered with an insulating film 6, and a film 7 (for example, made of an organic resin) for flattening the surface 9a of the monochrome CCD 9 is formed above the insulating film 6. . Note that a plurality of condenser lenses (not shown) are provided above the color filter array 8 as is well known.

【0004】設計の段階では、すなわち理想的には、図
6に一点鎖線で示されるように、光電変換領域1、1’
の中間に、ゲート電極3a、3b、3cが形成される。
また、カラーフィルタ8a、8b、8c同士の間に遮蔽
膜を設けない場合(遮蔽膜を設けると、検出される光信
号の大きさが低下するので、これを防止する場合)に
は、カラーフィルタ8a、8b、8cが接するように、
カラーフィルタ8a、8b、8cが形成される。なお、
それぞれの大きさはすべて同じであり、これはモノクロ
9の画素P’の大きさL’(これは、例えば、光電変換
領域1、1’を中心としたゲート電極3a、3b、3c
の中心間距離である)である。
At the design stage, that is, ideally, as shown by a dashed line in FIG.
The gate electrodes 3a, 3b, and 3c are formed in between.
When no shielding film is provided between the color filters 8a, 8b, and 8c (providing the shielding film reduces the magnitude of the detected optical signal and prevents this), the color filter is used. So that 8a, 8b, 8c touch
The color filters 8a, 8b, 8c are formed. In addition,
The sizes are all the same, which is the size L 'of the pixel P' of the monochrome 9 (this is, for example, the gate electrodes 3a, 3b, 3c around the photoelectric conversion regions 1, 1 ').
).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲート
電極3a、3b、3cの中心位置が、製造中に生じる製
造誤差によってずれる場合、例えば、図6に実線で示す
ように、ゲート電極3aが左方に、ゲート電極3bが右
方にずれた場合には、光電変換領域1から電極3a、3
bまでの距離が大きくなるため、光電変換領域1から出
力される信号は小さくなってしまう。そのため、図6に
示すように、ゲート電極3a、3bが理想的に作成され
たときの大きさL’で、カラーフィルタ8a、8b、8
cを作成すると、光電変換部1を中心とした画素Pに対
応するカラーフィルタ8bを透過する色の信号が低下し
てしまう。そこで、一般的には、このときの画素Pに対
応する1つのカラーフィルタ8a、8b、8cの大きさ
を、実際に形成された画素Pの大きさLに合わせて形成
して、信号出力差を防止し、撮像欠陥を防止していた。
すなわち、製造誤差によりばらばらの大きさを有する実
際に形成された画素Pの大きさに合わせて、カラーフィ
ルタ8a、8b、8cを形成することにより、信号出力
差を防止し、撮像欠陥を防止していた。
However, when the center positions of the gate electrodes 3a, 3b, 3c are shifted due to a manufacturing error occurring during manufacturing, for example, as shown by a solid line in FIG. When the gate electrode 3b is shifted to the right, the electrodes 3a, 3a
Since the distance to b increases, the signal output from the photoelectric conversion area 1 decreases. Therefore, as shown in FIG. 6, the color filters 8a, 8b, 8 have the size L 'when the gate electrodes 3a, 3b are ideally formed.
When c is created, the color signal transmitted through the color filter 8b corresponding to the pixel P centered on the photoelectric conversion unit 1 is reduced. Therefore, in general, the size of one color filter 8a, 8b, 8c corresponding to the pixel P at this time is formed according to the size L of the actually formed pixel P, and the signal output difference To prevent imaging defects.
That is, by forming the color filters 8a, 8b, 8c in accordance with the size of the actually formed pixel P having a size different due to a manufacturing error, it is possible to prevent a signal output difference and prevent an imaging defect. I was

【0006】実際に形成された(すなわち製造誤差が生
じた)画素Pと、カラーフィルタ8a、8b、8cの大
きさを合わせる具体的な方法として、従来は、カラーフ
ィルタ8a、8b、8cを形成する際に用いるパターン
に補正値を加えた、いわばリサイズした3〜4枚のレチ
クル(それぞれの補正値は、通常、±0.5μm以内
(縮小投影されたウェーハ上での寸法)で変えてある)
を用いていた。これにより、例えば、それぞれのレチク
ルを用いて実際に、カラーフィルタアレイを作成し、完
成したカラーCCDを試験し、最も結果が良好であった
(各画素Pの製造誤差はばらばらであるので、例えば、
所定の色信号がすべての色について最も良好であったな
ど、すべてのカラーフィルタ8a、8b、8cの大きさ
が画素Pの大きさとほとんどあっているとみなせた)と
きのカラーCCDを作成したレチクルを用いて、これ以
降のカラーフィルタアレイを作成していた。
Conventionally, as a specific method of matching the size of the pixel P actually formed (ie, a manufacturing error has occurred) with the size of the color filters 8a, 8b, 8c, the color filters 8a, 8b, 8c are conventionally formed. 3 to 4 resized reticles (correction values are usually within ± 0.5 μm (dimensions on a reduced-projected wafer)) in which a correction value is added to a pattern used in the process. )
Was used. Thus, for example, a color filter array was actually created using each reticle, and the completed color CCD was tested. The result was the best (the manufacturing error of each pixel P was different, so for example, ,
A reticle for producing a color CCD when all the color filters 8a, 8b, 8c are considered to have almost the same size as the pixel P, for example, the predetermined color signal is the best for all the colors. Was used to create a subsequent color filter array.

【0007】すなわち、従来は、実際に形成された製造
誤差のある画素の大きさとカラーフィルタの大きさとを
一致させるために、複数枚のレチクルを作成していた
が、このレチクル作成には、高いコストや多くの時間が
かかっていた。すなわち、信号出力差による撮像欠陥
を、ある程度防止するために、カラーCCDのコストが
高くなっていた。また、この方法では、補正量を変えた
3〜4枚のレチクルのうちから、最もよい信号が検出さ
れたレチクルを用いているだけであり、実際に形成され
た画素の大きさとカラーフィルタの大きさとを、充分に
一致させているとは、必ずしも言えなかった。すなわ
ち、カラーフィルタアレイを形成したカラー固体撮像装
置の信号出力差による撮像欠陥を、充分に防止できてい
るとは言えなかった。
That is, conventionally, a plurality of reticles have been prepared in order to make the size of the actually formed pixel having a manufacturing error coincide with the size of the color filter. It was costly and a lot of time. That is, the cost of the color CCD has been increased in order to prevent image pickup defects due to signal output differences to some extent. Further, in this method, only the reticle in which the best signal is detected is used from among the three or four reticles whose correction amounts are changed, and the size of the actually formed pixel and the size of the color filter are used. It was not always possible to say that they were fully matched. That is, it cannot be said that an imaging defect due to a signal output difference of the color solid-state imaging device having the color filter array can be sufficiently prevented.

【0008】本発明は、上述の問題に鑑みてなされ、レ
チクルにかかるコスト及び時間を小さくし、カラーフィ
ルタに1対1に対応する画素の大きさと、カラーフィル
タの大きさとをほぼ合わせて形成して、従来より低コス
トで、ある程度の撮像欠陥を防止することのできる又
は、カラーフィルタに1対1で対応する画素の大きさ
と、カラーフィルタの大きさとを、従来よりも適確に合
わせるように形成することができ、従来よりも信号出力
差を防止して撮像欠陥を防止することのできるカラーフ
ィルタアレイの製造方法を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made to reduce the cost and time required for a reticle. Therefore, it is possible to prevent a certain degree of imaging defect at a lower cost than before, or to make the size of the pixel corresponding to the color filter one-to-one and the size of the color filter more appropriately than before. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a color filter array which can be formed and can prevent a signal output difference and an imaging defect as compared with the related art.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】以上の課題は、ウェーハ
上に形成された固体撮像装置の上に、直接、形成され、
受光した光のうち1つの色のみを透過し、1対1で前記
固体撮像装置の画素に対応する複数のカラーフィルタ
を、1つの縮小投影レンズを用いてフォトマスクのパタ
ーンをウェーハ上に縮小投影して露光が行われるフォト
リソグラフィ工程でパターニングされるすべてのカラー
フィルタの大きさが、製造後の固体撮像装置の画素の大
きさと、ほとんど同じ大きさとなるように、縮小投影レ
ンズとウェーハとの距離を調節して、すなわち、露光焦
点距離を調節して露光を行うようにし、全体として透過
する前記色が、2色又は3色あるカラーフィルタアレイ
の製造方法によって解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION The above objects are attained directly on a solid-state imaging device formed on a wafer.
Only one color of the received light is transmitted, and a plurality of color filters corresponding to the pixels of the solid-state imaging device in a one-to-one manner are projected on a wafer by reducing the pattern of the photomask onto the wafer using one reducing projection lens. The distance between the reduction projection lens and the wafer is set so that the size of all the color filters patterned in the photolithography process where exposure is performed is almost the same as the size of the pixel of the solid-state imaging device after manufacture. In other words, the exposure is performed by adjusting the exposure focal length, and the overall transmitted color is solved by a method of manufacturing a color filter array having two or three colors.

【0010】このようにすることによって、フォトマス
クであるレチクルを1つしか形成せずとも、実際に形成
された画素の大きさに、ほとんどのカラーフィルタの大
きさを合わせたカラーフィルタアレイを製造することが
できる。すなわち、複数のレチクルを作成するために必
要だったコストを抑えることができ、そのための時間も
不要となる。従って、信号出力差による撮像欠陥を、あ
る程度防止しても、カラー固体撮像装置のコストを低く
抑えることができる。また、通常、縮小投影する露光装
置には、縮小投影レンズとウェーハとの距離すなわち露
光焦点距離を変えて結像面を得るために可動するレベリ
ングステージを有しているので、露光焦点距離は容易に
変えることができ、またその微調節も可能である。従っ
て、実際に形成された画素の大きさ、すなわち製造誤差
を有するすべての画素の大きさに、カラーフィルタの大
きさを微調節することが容易である。
In this way, even if only one reticle serving as a photomask is formed, a color filter array in which the size of most of the color filters matches the size of the actually formed pixels is manufactured. can do. In other words, the cost required to create a plurality of reticles can be reduced, and the time required for that is eliminated. Therefore, the cost of the color solid-state imaging device can be kept low even if imaging defects due to signal output differences are prevented to some extent. In addition, an exposure apparatus that normally performs reduction projection has a leveling stage that is movable to change the distance between the reduction projection lens and the wafer, that is, the exposure focal length, to obtain an image forming surface. And fine-tuning is also possible. Therefore, it is easy to finely adjust the size of the color filter to the size of the actually formed pixels, that is, the size of all the pixels having manufacturing errors.

【0011】また、以上の課題は、ウェーハ上に形成さ
れた固体撮像装置の上に、直接、形成され、受光した光
のうち1つの色のみを透過し、1対1で固体撮像装置の
画素に対応する複数のカラーフィルタを、縮小投影レン
ズを用いて露光が行われるフォトリソグラフィ工程でパ
ターニングされるすべてのカラーフィルタの大きさが、
製造後の固体撮像装置の画素の大きさと、ほとんど同じ
大きさとなるように、パターンに補正量を加えてリサイ
ズしたフォトマスクを用い、かつ、縮小投影レンズとウ
ェーハとの距離を調節して、すなわち、露光焦点距離を
調節して、露光を行うように形成し、全体として透過す
る前記色が、2色又は3色あるカラーフィルタアレイの
製造方法によって解決される。このようにすることによ
って、複数のフォトマスクであるレチクルを用いるより
も、より最適な補正値で、カラーフィルタを形成するこ
とができるので、充分に、撮像欠陥を防止することがで
きる。
[0011] The above-described problem is that only one color of light received and formed directly on a solid-state imaging device formed on a wafer is transmitted, and the pixels of the solid-state imaging device are one-to-one. A plurality of color filters corresponding to the size of all the color filters patterned in the photolithography process where exposure is performed using a reduction projection lens,
Using a photomask resized by adding a correction amount to the pattern so as to be almost the same size as the pixel size of the solid-state imaging device after manufacture, and adjusting the distance between the reduction projection lens and the wafer, that is, The exposure focal length is adjusted so that the exposure is performed, and the color transmitted as a whole is solved by a method of manufacturing a color filter array having two or three colors. By doing so, a color filter can be formed with a more optimal correction value than using a reticle that is a plurality of photomasks, so that imaging defects can be sufficiently prevented.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明では、ウェーハ上に形成さ
れた固体撮像装置の上に、直接、形成され、受光した光
のうち1つの色のみを透過し1対1で前記固体撮像装置
の画素に対応する複数のカラーフィルタを複数形成し、
全体として透過される色が、2色又は3色あるカラーフ
ィルタアレイの製造方法において、1つの縮小投影レン
ズを用いてフォトマスクのパターンをウェーハ上に縮小
投影して露光が行われるフォトリソグラフィ工程でパタ
ーニングされるすべてのカラーフィルタの大きさが、製
造後の固体撮像装置の画素の大きさと、ほとんど同じ大
きさとなるように、縮小投影レンズとウェーハとの距離
を調節して、すなわち、露光焦点距離を調節して露光を
行うようにし、全体として透過する前記色が、2色又は
3色あるカラーフィルタアレイの製造方法である。すな
わち、カラーフィルタのパターンを転写する際に、露光
焦点距離を調節して、ウェーハ上に転写されるパターン
の大きさを変えることにより、実際に製造された固体撮
像装置の画素の大きさと、カラーフィルタの大きさとを
合わせる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, only one color of light received and formed directly on a solid-state imaging device formed on a wafer is transmitted, and the solid-state imaging device is formed on a one-to-one basis. Forming a plurality of color filters corresponding to the pixels,
In a method of manufacturing a color filter array having two or three colors transmitted as a whole, in a photolithography process in which exposure is performed by reducing and projecting a pattern of a photomask onto a wafer using one reduction projection lens. The distance between the reduction projection lens and the wafer is adjusted so that the size of all the color filters to be patterned is almost the same as the size of the pixel of the manufactured solid-state imaging device, that is, the exposure focal length. Is a method for manufacturing a color filter array in which two or three colors are transmitted as a whole by adjusting the exposure. That is, when transferring the pattern of the color filter, by adjusting the exposure focal length and changing the size of the pattern transferred on the wafer, the pixel size of the actually manufactured solid-state imaging device and the color Match the size of the filter.

【0013】なお、図5には、投影レンズの開口数(N
A)=0.60、照明条件σ=0.5のときで、0.4
μm幅のラインアンドスペースを形成したときの、オフ
セットの値と、実際に得られた線幅の寸法との関係を示
している。図5において、オフセットの値とは、ベスト
フォーカスの位置(すなわちウェーハ上にフォトマスク
のパターンが、最もはっきり投影された(結像面が得ら
れた)ときの露光焦点位置)からのずれの量である。従
って、図5において、オフセット値が零ということは、
ベストフォーカスの位置にあることを示している。ま
た、図5においてプラスの値は、ウェーハを縮小投影レ
ンズ側に近づけたときであり、マイナスの値は、ウェー
ハWを縮小投影レンズから遠ざけたときを示している。
この図から明らかなように、露光焦点位置を調節するこ
とで、線幅、すなわちパターンの大きさを変えることが
できる。
FIG. 5 shows the numerical aperture (N) of the projection lens.
A) = 0.60, illumination condition σ = 0.5, 0.4
The graph shows the relationship between the offset value and the actually obtained line width dimension when a line and space having a width of μm is formed. In FIG. 5, the value of the offset is the amount of deviation from the position of the best focus (ie, the exposure focal position when the photomask pattern is most clearly projected on the wafer (image plane is obtained)). It is. Therefore, in FIG. 5, the fact that the offset value is zero means that the offset value is zero.
This indicates that the camera is at the best focus position. In FIG. 5, a plus value indicates a case where the wafer is moved closer to the reduction projection lens, and a minus value indicates a case where the wafer W is moved away from the reduction projection lens.
As is clear from this figure, the line width, that is, the pattern size can be changed by adjusting the exposure focal position.

【0014】このように、露光時に、露光焦点距離をず
らすことにより、フォトマスク(レチクル)を1つしか
用いずとも、1度のフォトリソグラフィ工程で作成され
るカラーフィルタの大きさを、実際に製造された固体撮
像装置の画素の大きさに合わせることができるので、従
来のようにフォトマスク作成にかかるコストや時間を小
さくすることができる。すなわち、カラーフィルタアレ
イの製造コスト及びこのカラーフィルタアレイを用いた
カラー固体撮像装置の製造コストを低く抑えることがで
きる。なお、通常、縮小投影により露光する露光装置で
は、露光焦点距離は、数値入力で、その露光焦点距離を
設定できるので、容易に、かつ確実に、調節されるべき
最適な露光焦点距離を得ることができる。
As described above, by shifting the exposure focal length at the time of exposure, the size of the color filter formed in one photolithography process can be actually reduced even if only one photomask (reticle) is used. Since it can be adjusted to the size of the pixel of the manufactured solid-state imaging device, it is possible to reduce the cost and time required for producing a photomask as in the related art. That is, the manufacturing cost of the color filter array and the manufacturing cost of the color solid-state imaging device using the color filter array can be reduced. Generally, in an exposure apparatus that performs exposure by reduction projection, the exposure focal length can be set by inputting a numerical value, so that the optimum exposure focal length to be adjusted can be easily and reliably obtained. Can be.

【0015】また、ウェーハ上に形成された固体撮像装
置の上に、直接、形成され、受光した光のうち1つの色
のみを透過し、1対1で固体撮像装置の画素に対応する
複数のカラーフィルタを、縮小投影レンズを用いて露光
が行われるフォトリソグラフィ工程でパターニングされ
るすべてのカラーフィルタの大きさが、製造後の固体撮
像装置の前記画素の大きさとほとんど同じ大きさとなる
ように、パターンに補正量を加えてリサイズしたフォト
マスクを用い、かつ、縮小投影レンズとウェーハとの距
離を調節して、すなわち、露光焦点距離を調節して、露
光を行うように形成し、全体として透過する前記色が、
2色又は3色あるカラーフィルタアレイの製造方法であ
る。このようにすることによって、複数のフォトマスク
であるレチクルを用いるだけよりも、より最適な補正値
を見つけることができる(すなわち、補正値の選択の自
由度が大きい)ので、充分に撮像欠陥を防止することが
できる。
Further, a plurality of light beams formed directly on the solid-state image pickup device formed on the wafer, transmitting only one color of the received light, and corresponding to pixels of the solid-state image pickup device on a one-to-one basis. Color filters, so that the size of all the color filters that are patterned in the photolithography step where exposure is performed using a reduction projection lens is almost the same size as the size of the pixels of the solid-state imaging device after manufacture, Using a photomask resized by adding a correction amount to the pattern, and adjusting the distance between the reduction projection lens and the wafer, that is, adjusting the exposure focal length, forming the pattern so as to perform exposure, and transmitting as a whole The color
This is a method for manufacturing a color filter array having two or three colors. By doing so, a more optimal correction value can be found (that is, the degree of freedom in selecting the correction value is larger) than using only a plurality of reticles that are photomasks. Can be prevented.

【0016】また、ここで示す画素を、光電変換領域の
両側に形成されるゲート電極を有した固体撮像装置の、
隣接するゲート電極の中心間距離とすれば、すなわち、
カラーフィルタ同士を当接させるようにすれば、カラー
フィルタの間に、遮光膜などを設けないので、得られる
光信号が小さくなることはない。
Further, the pixel shown here is used for a solid-state imaging device having gate electrodes formed on both sides of a photoelectric conversion region.
If the distance between the centers of adjacent gate electrodes is given,
If the color filters are brought into contact with each other, no light-shielding film or the like is provided between the color filters, so that the obtained optical signal is not reduced.

【0017】更に、この露光を、ステップ式投影露光装
置で行うようにすれば、ショット間で容易に露光焦点距
離を、少しずつ変えることが可能であるので、簡単に、
カラーフィルタのパターンの大きさを変えて、実際に形
成された固体撮像装置の画素に整合するような大きさの
パターンを得るようにすることができる。
Furthermore, if this exposure is performed by a step-type projection exposure apparatus, the exposure focal length can be easily changed little by little between shots.
By changing the size of the pattern of the color filter, it is possible to obtain a pattern whose size matches the actually formed pixels of the solid-state imaging device.

【0018】また、1つのフォトリソグラフィ工程で、
同じ色を透過するカラーフィルタをすべて形成するよう
にすれば、パターン化した被染色材を染色する方法や感
光性着色レジストを用いて、カラーフィルタを作成する
場合など、どの場合であっても、最も少ない工程数で、
透過する色同士を混合することなく形成することができ
る。
In one photolithography process,
In any case, such as when a color filter is created using a method of dyeing a patterned material to be dyed or a photosensitive colored resist, by forming all the color filters that transmit the same color, With the minimum number of processes,
It can be formed without mixing transmitted colors.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明するが、ここでは、モノクロのCCDの上に、
直接、形成される3色のオンチップカラーフィルタの製
造方法について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A method for directly manufacturing three-color on-chip color filters is described.

【0020】図1には、モノクロのCCD10の一部が
示されているが、これは図4で示されるように、ウェー
ハW上に複数(例えば60個程度)形成されており、従
来と同様な構造を有している。すなわち、図1に示すよ
うに、シリコン基板11に、受光した光を電子に変える
複数の光電変換部13a、13b、13cが設けられて
いる。そして、シリコン基板11上には、酸化膜12を
介して、ポリシリコンでなる複数のゲート電極部14
a、14b、14c、14dが、光電変換部13a、1
3b、13cの間に、形成されている。このゲート電極
部14a、14b、14c、14dは、公知のようにC
CD10の転送部であり、隣り合うゲート電極部14
a、14b、14c、14dの間で位相差を持たせて電
圧を印加することにより、光電変換部13a、13b、
13cで発生した電子(電荷)を、図示しない出力部へ
と転送する。なお、CCD10が製造誤差なく理想的に
製造されているならば、光電変換部13a、13b、1
3c同士の中央に、ゲート電極部14a、14b、14
c、14dの中心が位置する。しかしながら、通常、製
造誤差のために、これらはずれており、図1のAでは、
(製造誤差のために)ゲート電極部14b、14cの中
心線が理想の状態(すなわち設計状態)より、それぞれ
右方、左方にずれた状態で示されている。
FIG. 1 shows a part of a monochrome CCD 10, which is formed in a plurality (for example, about 60) on a wafer W as shown in FIG. It has a simple structure. That is, as shown in FIG. 1, the silicon substrate 11 is provided with a plurality of photoelectric conversion units 13a, 13b, and 13c that convert received light into electrons. Then, a plurality of gate electrode portions 14 made of polysilicon are formed on the silicon substrate 11 with an oxide film 12 interposed therebetween.
a, 14b, 14c, 14d are the photoelectric conversion units 13a, 1
It is formed between 3b and 13c. The gate electrode portions 14a, 14b, 14c, 14d
The transfer section of the CD 10 and the adjacent gate electrode section 14
a, 14b, 14c, and 14d, by applying a voltage with a phase difference between the photoelectric conversion units 13a, 13b,
The electrons (charges) generated in 13c are transferred to an output unit (not shown). If the CCD 10 is ideally manufactured without manufacturing errors, the photoelectric conversion units 13a, 13b, 1
3c, the gate electrode portions 14a, 14b, 14
The centers of c and 14d are located. However, these deviations are usually due to manufacturing errors, and in FIG.
The center lines of the gate electrode portions 14b and 14c are shown to be shifted rightward and leftward from an ideal state (that is, a design state), respectively (due to a manufacturing error).

【0021】また、ゲート電極部14a、14b、14
c、14dの外周は、絶縁膜15で覆われており、これ
により画素P1 、P2 、P3 同士の電気的接続を絶縁し
ている。更に、ゲート電極部14a、14b、14c、
14dの上方には、有機樹脂などでなる膜16が形成さ
れ、その表面16aは、平坦になっている。
The gate electrode portions 14a, 14b, 14
c, the outer periphery of the 14d is covered with the insulating film 15, thereby insulates the electrical connection between the pixel P 1, P 2, P 3 . Further, the gate electrode portions 14a, 14b, 14c,
Above 14d, a film 16 made of an organic resin or the like is formed, and its surface 16a is flat.

【0022】また、図1のAで示すように、このCCD
10の上に、例えば、1色目の色(例えば赤い色)のつ
いたレジスト41(これは例えばレジストの中に、赤い
染料を混入させている)を、膜16の上に、公知の方法
で塗布する。そして、この上から、1色目のカラーフィ
ルタ31を成形する部分に光Rが照射するようにして、
レジスト41の光照射された部分を硬化させる。このと
き、図4に示すようなステッパ(ステップ式投影露光装
置)20を用いるが、これは、公知の構造を有してい
る。すなわち、KrFエキシマ・レーザーなどからなる
光源21からの光を、公知の光学系22を介して(ここ
で光の強度のばらつきを抑え2次元的な平行光線に整形
している)、フォトマスクであるレチクル23に照射す
る。このレチクル23は、透明基板23aにクロムなど
の遮蔽膜23bによって、(例えば、5μm角〜10μ
m角の大きさの方形が複数、配列している形状やストラ
イプ形状などの)パターンが形成されているものであ
る。そのため、このレチクル23を透過した光、すなわ
ちレチクル23に形成されたパターン形状となった光R
は、縮小投影レンズ24を通過し、集光され、ウェーハ
Wの1つのCCD10の上に投影される。なお、ステッ
パ20は、図示せずとも、ウェーハWの水平方向を位置
決めするウェーハステージXYと、縮小投影レンズ24
とウェーハWとの距離を変えるレベリングステージとを
有している。
As shown in FIG. 1A, this CCD
A resist 41 having a first color (for example, a red color) (for example, a red dye is mixed in the resist) is formed on the film 10 by, for example, a known method. Apply. Then, from above, light R is applied to a portion where the first color filter 31 is formed,
The light-irradiated portion of the resist 41 is cured. At this time, a stepper (step-type projection exposure apparatus) 20 as shown in FIG. 4 is used, which has a known structure. That is, light from a light source 21 composed of a KrF excimer laser or the like is passed through a known optical system 22 (here, the variation in light intensity is suppressed to be shaped into a two-dimensional parallel light), and a photomask is used. A certain reticle 23 is irradiated. The reticle 23 is formed on a transparent substrate 23a by a shielding film 23b such as chrome (for example, 5 μm square to 10 μm).
A plurality of squares each having the size of an m-square are formed in a pattern (such as an arranged shape or a stripe shape). Therefore, the light R transmitted through the reticle 23, that is, the light R having the pattern shape formed on the reticle 23
Passes through the reduction projection lens 24, is collected, and is projected onto one CCD 10 of the wafer W. The stepper 20 includes a wafer stage XY for positioning the wafer W in the horizontal direction, and a reduction projection lens 24 (not shown).
And a leveling stage for changing the distance between the wafer and the wafer W.

【0023】すなわち、ウェーハW上に形成されるCC
D10のうち、縮小投影レンズ24とウェーハWとの距
離Hを調節し、すなわちウェーハWが載置されているレ
ベリングステージの位置を、例えば数値入力により調節
し、形成されるカラーフィルタ31の大きさを、これに
対応する製造誤差を有する実際に形成された画素P
1(この大きさは、本実施例では隣接するゲート電極部
14a、14bの中心間距離である)の大きさL1 に合
うようにして露光する。そして、公知の現像液を用い
て、光が照射されずに、硬化しなかった部分のレジスト
41を除去する。すると、図1のBに示すような1色目
のカラーフィルタ31が、これに対応する画素P1 の大
きさL1 で形成される。
That is, the CC formed on the wafer W
In D10, the distance H between the reduction projection lens 24 and the wafer W is adjusted, that is, the position of the leveling stage on which the wafer W is mounted is adjusted by, for example, numerical input, and the size of the color filter 31 formed is adjusted. To the actually formed pixel P with a corresponding manufacturing error
1 (This magnitude, adjacent gate electrode portions 14a, 14b is a distance between the centers of in this embodiment) of the fit to the size L 1 is exposed. Then, using a known developer, the resist 41 is removed from the uncured portion without being irradiated with light. Then, the first color color filter 31, such as shown in B of FIG. 1 is formed by a size L 1 pixels P 1 corresponding thereto.

【0024】次に、2色目の色(例えば青い色)のカラ
ーフィルタ32を、1色目のカラーフィルタ31の形成
方法と同様な方法で形成する。すなわち、図2のAに示
すような1色目のカラーフィルタ31の上に、2色目の
色のついたレジスト42を公知の方法で塗布し、ステッ
パ20に、1色目のカラーフィルタ31のパターンとは
形状が同じ(5μm角〜10μm角が配列された形状や
ストライプ形状)であるが、その配列位置が異なるよう
なパターンを有したレチクルを図5のレチクル23の代
わりにセットして、露光を行う。このときにも、ウェー
ハW上に形成されるCCD10のうち、縮小投影レンズ
24とウェーハWとの距離Hを調節して、カラーフィル
タ32の大きさを、これに対応する(製造誤差を有す
る)実際に形成されている画素P2 の大きさL2 に合う
ようにして、露光する。
Next, a color filter 32 of a second color (for example, a blue color) is formed by a method similar to the method of forming the color filter 31 of the first color. That is, a resist 42 having a second color is applied on the first color filter 31 as shown in FIG. 2A by a known method, and the pattern of the first color filter 31 is applied to the stepper 20. Have the same shape (shape or stripe shape in which 5 μm square to 10 μm square are arranged), but set a reticle having a pattern in which the arrangement position is different in place of reticle 23 in FIG. Do. Also at this time, of the CCD 10 formed on the wafer W, the distance H between the reduction projection lens 24 and the wafer W is adjusted so that the size of the color filter 32 corresponds to this (has a manufacturing error). and to fit to the size L 2 of the pixel P 2, which is actually formed, it is exposed.

【0025】その後、公知の現像液を用いて、光Rが照
射されずに、硬化しなかった部分のレジスト42を除去
する。すると、図2のBに示すように、1色目のカラー
フィルタ31と2色目のカラーフィルタ32とが形成さ
れる。次に、3色目のカラーフィルタ33も同様に、3
色目の色(例えば緑色)のついたレジストを塗布し、露
光焦点距離Hを調節して、これに対応する画素P3 の大
きさL3 に合うように形成する。これにより、図3に示
すように、1対1でそれぞれに対応するCCD10の画
素P1 、P2 、P3 の大きさL1 、L2 、L3 とほぼ同
じ大きさのカラーフィルタ31、32、33が、全体と
して市松パターン又はストライプパターンで配列された
カラーフィルタアレイ30が形成される。なお、本実施
例では、カラーフィルタ31、32、33をパターン化
する際に、露光焦点距離Hを調節したが、この露光焦点
距離Hがベストフォーカス位置(最もはっきりと結像す
る位置)でない場合でも、カラーフィルタの形状は、お
よそ5μm角〜10μm角の市松形状又はストライプ形
状であるので、その形状が得られなくなることはない。
Thereafter, the resist 42 is removed from the uncured portion without being irradiated with the light R by using a known developing solution. Then, as shown in FIG. 2B, a first color filter 31 and a second color filter 32 are formed. Next, similarly, the third color filter 33
The attached resist coated the color of a color (e.g. green), and adjust the exposure focal length H, it is formed to fit the size L 3 of the pixels P 3 corresponding thereto. As a result, as shown in FIG. 3, the color filters 31 having substantially the same size as the sizes L 1 , L 2 , L 3 of the pixels P 1 , P 2 , P 3 of the CCD 10 corresponding to each other are provided. A color filter array 30 is formed in which 32 and 33 are arranged in a checkered pattern or a stripe pattern as a whole. In this embodiment, when patterning the color filters 31, 32, and 33, the exposure focal length H is adjusted. However, when the exposure focal length H is not the best focus position (the position where the image is clearly formed). However, since the shape of the color filter is a checkerboard shape or a stripe shape of about 5 μm square to 10 μm square, the shape is not lost.

【0026】なお、それぞれの色について、その調節さ
れるべき縮小投影レンズ24とウェーハWとの距離(露
光焦点距離)Hとは、例えば、次のようにして定められ
る。
For each color, the distance (exposure focal length) H between the reduction projection lens 24 and the wafer W to be adjusted is determined, for example, as follows.

【0027】まず、はじめに、CCD10に全く製造誤
差が生じていないとみなして、理想的な(設計時の)形
状で、カラーフィルタ31、32、33を、1枚のウェ
ーハW上に形成されている1つのCCD10上に形成す
る。すなわち1色目のカラーフィルタ31のパターン、
2色目のカラーフィルタ32のパターン及び3色目のカ
ラーフィルタ33のパターンを、ベストフォーカス位置
で露光して、カラーフィルタアレイを作成する。次に、
このでき上がったカラーCCDに、例えば、赤い光、青
い光、緑色の光及び白色光を照射して、得られるそれぞ
れの色信号が所定の値となっているかなどの試験を行
う。
First, assuming that no manufacturing error occurs in the CCD 10, color filters 31, 32, and 33 are formed on one wafer W in an ideal (designed) shape. It is formed on one CCD 10. That is, the pattern of the color filter 31 of the first color,
The pattern of the second color filter 32 and the pattern of the third color filter 33 are exposed at the best focus position to create a color filter array. next,
The completed color CCD is irradiated with, for example, red light, blue light, green light, and white light, and a test is performed to determine whether each of the obtained color signals has a predetermined value.

【0028】このとき、例えば、図3に示されるよう
に、2色目のカラーフィルタ32に対応する画素P2
形成するゲート電極部14b、14cの中心位置がずれ
て、2色目の(青い)カラーフィルタ32に対応する画
素P2 が、全体的に設計時の形状より大きく形成された
場合には、2色目のカラーフィルタ32で検出する色
(ここでは青色)の色信号が所定の値より小さくなって
検出される。そこで、今度は、例えば、2色目のカラー
フィルタ32のパターンを露光するときの露光焦点距離
Hを、例えば±1.0μmの範囲で調節して、2色目の
カラーフィルタ32の寸法が少し大きくなるようにして
形成する。
[0028] In this case, for example, as shown in FIG. 3, the second color of the color filter 32 to the corresponding pixel P 2 gate electrode portions 14b to form a displaced center position of 14c, the second color (blue) pixel P 2 corresponding to the color filter 32, when it is larger than the overall shape of the design time, than the predetermined value is a color signal of the color to be detected by the second color of the color filter 32 (here in blue) Detected as smaller. Therefore, this time, for example, the exposure focal length H when exposing the pattern of the second color filter 32 is adjusted within a range of, for example, ± 1.0 μm, and the size of the second color filter 32 becomes slightly larger. It forms like this.

【0029】なお、このとき同時に、1色目(赤い色)
のカラーフィルタ31に対応する画素が、全体的に設計
時の形状より小さく形成された場合には、検出される赤
い色を検出する色信号は所定の値より大きくなるので、
1色目のカラーフィルタ31を形成する際には、赤い色
のカラーフィルタ32が小さくなるように露光焦点距離
Hを、例えば±1.0μmの範囲で調節して、露光を行
ってカラーフィルタ31のパターン化を行う。すなわ
ち、でき上がったカラーCCDの色信号の出力に基づい
て、それぞれ透過させる色の異なるカラーフィルタ3
1、32、33の露光焦点距離Hをそれぞれ調整して、
1つのフォトリソグラフィ工程で形成されるカラーフィ
ルタ31、32、33のすべての大きさを、これに1対
1で対応するCCDの画素の大きさにほぼ合うような、
最も最適な露光焦点距離Hを求める。
At the same time, the first color (red color)
If the pixel corresponding to the color filter 31 is formed smaller than the shape at the time of the design as a whole, the color signal for detecting the detected red color is larger than a predetermined value.
When the first color filter 31 is formed, the exposure focal length H is adjusted within a range of, for example, ± 1.0 μm so that the red color filter 32 becomes smaller, and the exposure is performed. Perform patterning. That is, based on the output of the color signal of the completed color CCD, the color filters 3 having different colors to be transmitted respectively.
By adjusting the exposure focal lengths H of 1, 32, and 33, respectively,
The size of each of the color filters 31, 32, and 33 formed in one photolithography process is set so as to substantially match the size of the CCD pixel corresponding to the size of each of the color filters.
The most optimal exposure focal length H is determined.

【0030】本実施例では、1つのパターンについて1
枚のレチクルしか用いずとも、縮小投影レンズ24とウ
ェーハWとの距離、すなわち露光焦点距離Hを調節する
ことにより、1つのフォトリソグラフィ工程で製造誤差
のあるCCD10の画素P1、P2 、P3 の大きさL
1 、L2 、L3 に、カラーフィルタ31の大きさをほと
んど合わせることができる。従って、従来よりも、低コ
ストでカラーフィルタアレイ30を作成することがで
き、ひいては、このカラーフィルタアレイ30を用いた
カラー固定撮像装置を、低コストで製造することができ
る。
In this embodiment, one pattern corresponds to one
Even if only one reticle is used, by adjusting the distance between the reduction projection lens 24 and the wafer W, that is, the exposure focal length H, the pixels P 1 , P 2 , P of the CCD 10 having a manufacturing error in one photolithography process are adjusted. 3 size L
The size of the color filter 31 can be almost matched to 1 , L 2 and L 3 . Therefore, the color filter array 30 can be manufactured at lower cost than before, and a color fixed imaging device using the color filter array 30 can be manufactured at lower cost.

【0031】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is, of course, not limited to this, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.

【0032】例えば、上記実施例では、レジスト自体
が、受光した光のうち1つの色のみを透過する、いわゆ
る感光性着色レジストを用いてカラーフィルタを形成し
たが、被染色膜をフォトリソグラフィ工程を用いてパタ
ーン化した後、これを所望の色に染色し、防染処理を施
してカラーフィルタを形成するという工程を繰り返し
て、カラーフィルタを形成する方法によりカラーフィル
タアレイを形成してもよい。また、低屈折率と高屈折率
との物質を交互に真空蒸着して所望の色特性を得るよう
にし、この物質をフォトリソグラフィ工程を用いたエッ
チングでパターンした干渉フィルタで、カラーフィルタ
アレイを構成するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the resist itself forms a color filter using a so-called photosensitive colored resist that transmits only one color of the received light. After patterning using a color filter, the color filter array may be formed by a method of forming a color filter by repeating a process of dyeing the color into a desired color, performing a dye-proofing process, and forming a color filter. In addition, a color filter array is formed by an interference filter in which a material having a low refractive index and a material having a high refractive index are alternately vacuum-deposited to obtain desired color characteristics, and this material is patterned by etching using a photolithography process. You may make it.

【0033】また、上記実施例では、光を照射した部分
が現像液に溶解しないネガ型の感光性着色レジストを用
いたが、勿論、光を照射した部分が現像液に溶解するポ
ジ型の感光性着色レジストを用いてもよい。
In the above embodiment, a negative photosensitive colored resist is used in which the light-irradiated portion does not dissolve in the developing solution. Of course, a positive-type photosensitive resist in which the light-irradiating portion dissolves in the developing solution is used. You may use an acidic coloring resist.

【0034】更に、上記実施例では、赤、青、緑の3原
色のカラーフィルタを製作したが、カラーフィルタの色
は、これに限定されることなく、補色系の3色であって
もよい。また、本発明で、カラーフィルタが2板式の固
体撮像装置に用いられる2色のカラーフィルタアレイ
(例えば、赤と青の2色)を形成することも可能であ
る。
Further, in the above embodiment, the color filters of the three primary colors of red, blue and green were manufactured. However, the colors of the color filters are not limited to these, and may be three complementary colors. . Further, in the present invention, it is also possible to form a two-color filter array (for example, two colors of red and blue) used in a solid-state imaging device having two color filters.

【0035】また、上記実施例では、カラーCCDを形
成して試験しながら、それぞれのカラーフィルタを形成
する最適な露光焦点距離Hを求めたが、他の方法によっ
て、最適な露光焦点距離Hを求まるようにしてもよい。
例えば、1枚のウェーハWに60個などの多数のCCD
が形成されている場合には、1色目のカラーフィルタ3
1を形成する露光焦点距離Hを数個毎に変え、更に、2
色目のカラーフィルタ32及び3色目のカラーフィルタ
33を形成する露光焦点距離Hを数個毎に変えて、それ
ぞれのカラーフィルタ31、32、33の露光焦点距離
Hを変えた色々な組み合わせのカラーCCDを形成す
る。このようにして、1枚のウェーハW上にでき上がっ
た複数のカラーCCDを検査する。このうち、色信号が
最も所望の値で検出されるカラーCCDのカラーフィル
タ31、32、33を形成したときの露光焦点距離Hを
調べ、この露光焦点距離Hで、2枚目以降のウェーハW
のCCD10に、カラーフィルタアレイを形成する。こ
の場合には、露光焦点距離Hは、ショット間で可変調節
しているので、最もよい露光焦点距離Hを得るのに要す
る時間は、ごく短時間である。
In the above embodiment, the optimum exposure focal length H for forming each color filter was determined while forming and testing a color CCD. However, the optimum exposure focal length H was determined by another method. It may be determined.
For example, many CCDs such as 60 on one wafer W
Is formed, the first color filter 3
The exposure focal length H for forming 1 is changed every few pieces, and 2
Various combinations of color CCDs in which the exposure focal lengths H forming the color filters 32 and 33 for the third color are changed for every several colors and the exposure focal lengths H of the color filters 31, 32 and 33 are changed. To form In this manner, a plurality of color CCDs formed on one wafer W are inspected. Of these, the exposure focal length H when forming the color filters 31, 32, and 33 of the color CCD in which the color signal is detected at the most desired value is checked, and the exposure focal length H is used to determine the second and subsequent wafers W
A color filter array is formed on the CCD 10. In this case, since the exposure focal length H is variably adjusted between shots, the time required to obtain the best exposure focal length H is very short.

【0036】また、上記実施例では、1枚のレチクルを
用いて、露光焦点距離Hを調節することによって、1つ
のフォトリソグラフィ工程でパターニングされるすべて
のカラーフィルタ31、32、33の大きさが、製造後
の固体撮像装置の画素P1 、P2 、P3 の大きさL1
2 、L3 と、ほとんど同じ大きさとなるようにした。
これだけでなく、種々の補正量をパターンに加えた複数
のレチクルを作成し、かつ、露光焦点距離Hを調整する
ことにより、最適な補正量を有するレチクルと、露光焦
点距離Hとの組み合わせを選んで、これを用いて、カラ
ーフィルタを形成するようにしてもよい。
In the above embodiment, the size of all the color filters 31, 32, and 33 patterned by one photolithography process is adjusted by adjusting the exposure focal length H using one reticle. , The size L 1 of the pixels P 1 , P 2 , P 3 of the solid-state imaging device after manufacture,
The size was almost the same as L 2 and L 3 .
In addition to this, a combination of a reticle having an optimal correction amount and an exposure focal length H is selected by creating a plurality of reticles in which various correction amounts are added to the pattern and adjusting the exposure focal length H. Thus, a color filter may be formed by using this.

【0037】なお、上記実施例では、1つのフォトリソ
グラフィ工程を用いて、同じ色を透過するカラーフィル
タ31、32、33をすべて作成したが、勿論、本発明
は、1つのフォトリソグラフィ工程で、同じ色を透過す
るカラーフィルタをすべて形成する場合に限定される必
要はない。
In the above embodiment, all of the color filters 31, 32, and 33 transmitting the same color are formed by using one photolithography process. It is not necessary to limit to forming all the color filters transmitting the same color.

【0038】なおまた、上記実施例では、CCD(固体
撮像装置)10の画素P1 、P2 、P3 の大きさL1
2 、L3 として、固体撮像装置の光電変換領域の両側
に形成されるゲート電極部14a、14b、14c、1
4dの中心間距離であるとした。すなわち、カラーフィ
ルタ31、32、33同士を当接するように設けた。し
かしながら、カラーフィルタ31、32、33同士の間
に遮蔽膜を配設し、ゲート電極の中心間距離から一回り
小さい大きさを固定撮像装置の大きさとし、この大きさ
に、1つのフォトリソグラフィ工程で形成されるカラー
フィルタ31、32、33の大きさが、ほとんど合うよ
うにして、露光焦点距離を定めるようにしてもよい。
In the above embodiment, the size L 1 of the pixels P 1 , P 2 , P 3 of the CCD (solid-state imaging device) 10,
As L 2, L 3, the solid-state imaging device of the photoelectric conversion area gate electrode portion 14a formed on both sides of, 14b, 14c, 1
The center-to-center distance was 4d. That is, the color filters 31, 32, and 33 were provided so as to contact each other. However, a shielding film is provided between the color filters 31, 32, and 33, and a size slightly smaller than the distance between the centers of the gate electrodes is set as the size of the fixed imaging device. The exposure focal length may be determined so that the sizes of the color filters 31, 32, and 33 formed by the above are almost the same.

【0039】なお、上記実施例では、固体撮像装置とし
てCCDを例示したが、例えばバケツリレーデバイス
(BBD)など、他の固体撮像装置であってもよいの
は、言うまでもない。
In the above embodiment, the CCD is exemplified as the solid-state imaging device. However, it goes without saying that another solid-state imaging device such as a bucket relay device (BBD) may be used.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のカラーフィ
ルタアレイの製造方法によれば、レチクルにかかるコス
ト及び時間を小さくし、従来より低コストで、カラーフ
ィルタと、これに1対1に対応する画素の大きさとをほ
ぼ合わせて形成することができる。又は、カラーフィル
タと、これに1対1で対応する画素の大きさとを、従来
よりも適確に合わせるように形成することができ、従来
よりも更に、信号出力差を防止して撮像欠陥を防止する
ことのできる。
As described above, according to the method for manufacturing a color filter array of the present invention, the cost and time required for the reticle can be reduced, and the cost can be reduced to a one-to-one correspondence with the color filter. It can be formed substantially in accordance with the size of the corresponding pixel. Alternatively, it is possible to form the color filter and the size of the pixel corresponding thereto one-to-one more accurately than in the past, and to further prevent a signal output difference and reduce an imaging defect. Can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例における1色目のカラーフィル
タを形成している製造工程を示す未完のカラーフィルタ
アレイの正面断面図であり、Aは1色目のカラーフィル
タとなるレジストを塗布した状態を示し、Bは1色目の
カラーフィルタとなるレジストをパターン化した状態を
示している。
FIG. 1 is a front cross-sectional view of an incomplete color filter array showing a manufacturing process for forming a first color filter in an embodiment of the present invention, where A is a state in which a resist serving as a first color filter is applied; B shows a state in which a resist serving as a first color filter is patterned.

【図2】本発明の実施例における2色目のカラーフィル
タを形成している製造工程を示す未完のカラーフィルタ
アレイの正面断面図であり、Aは2色目のカラーフィル
タとなるレジストを塗布した状態を示し、Bは2色目の
カラーフィルタとなるレジストをパターン化した状態を
示している。
FIG. 2 is a front cross-sectional view of an unfinished color filter array showing a manufacturing process for forming a second color filter in an embodiment of the present invention, where A is a state where a resist serving as a second color filter is applied; B shows a state where a resist serving as a second color filter is patterned.

【図3】本発明の実施例における完成したカラーフィル
タアレイの正面断面図である。
FIG. 3 is a front sectional view of a completed color filter array according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に用いた露光装置の概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic view of an exposure apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図5】露光焦点距離の変化と、実際に形成された線幅
の大きさとの関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a change in an exposure focal length and a size of an actually formed line width.

【図6】従来例における完成したカラーフィルタアレイ
の正面断面図である。
FIG. 6 is a front sectional view of a completed color filter array in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10……CDD、13a、13b、13c……光電変換
部、14a、14b、14c、14d……ゲート電極
部、20……ステッパ、23……レチクル、24……縮
小投影レンズ、30……カラーフィルタアレイ、31…
…1色目のカラーフィルタ、32……2色目のカラーフ
ィルタ、33……3色目のカラーフィルタ、41、42
……レジスト、H……露光焦点距離、L1 、L2 、L3
……画素の大きさ、P1 、P2 、P3 ……画素、R……
光、W……ウェーハ。
Reference numeral 10: CDD, 13a, 13b, 13c: photoelectric conversion unit, 14a, 14b, 14c, 14d: gate electrode unit, 20: stepper, 23: reticle, 24: reduction projection lens, 30: color Filter array, 31 ...
.., The first color filter, 32, the second color filter, 33, the third color filter, 41, 42
...... resist, H ...... exposure focal length, L 1, L 2, L 3
…… Pixel size, P 1 , P 2 , P 3 … Pixel, R…
Light, W ... Wafer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 縮小投影レンズを用いてフォトマスクの
パターンをウェーハ上に縮小投影して露光が行われるフ
ォトリソグラフィ工程を用いることにより、 光電変換領域の両側に形成されるゲート電極を有し、前
記ウェーハ上に形成された固体撮像装置の上に、直接、
形成され、 受光した光のうち1つの色のみを透過し、1対1で前記
固体撮像装置の画素に対応するカラーフィルタを複数、
有し、 全体として透過する前記色が、2色又は3色あるカラー
フィルタアレイの製造方法において、 前記複数の前記カラーフィルタのうち、1つの前記フォ
トリソグラフィ工程でパターニングされるすべての前記
カラーフィルタの大きさが、製造後の前記固体撮像装置
の前記画素の大きさと、ほとんど同じ大きさとなるよう
に、 前記縮小投影レンズと前記ウェーハとの距離を調節し
て、前記露光を行うようにしたことを特徴とするカラー
フィルタアレイの製造方法。
1. A photolithography process in which a pattern of a photomask is reduced and projected onto a wafer by using a reduction projection lens and exposure is performed, thereby having a gate electrode formed on both sides of a photoelectric conversion region. Directly on the solid-state imaging device formed on the wafer,
A plurality of color filters that are formed, transmit only one color of the received light, and correspond to pixels of the solid-state imaging device in a one-to-one manner;
In the method of manufacturing a color filter array having two or three colors, wherein the color transmitted as a whole has two or three colors, out of the plurality of color filters, all of the color filters patterned in one photolithography step The distance is adjusted between the reduction projection lens and the wafer so that the size is substantially the same as the size of the pixel of the solid-state imaging device after manufacturing, and the exposure is performed. A method for manufacturing a characteristic color filter array.
【請求項2】 縮小投影レンズを用いてフォトマスクの
パターンをウェーハ上に縮小投影して露光が行われるフ
ォトリソグラフィ工程を用いることにより、 光電変換領域の両側に形成されるゲート電極を有し、前
記ウェーハ上に形成された固体撮像装置の上に、直接、
形成され、 受光した光のうち1つの色のみを透過し、1対1で前記
固体撮像装置の画素に対応するカラーフィルタを複数、
有し、 全体として透過する前記色が2色又は3色あるカラーフ
ィルタアレイの製造方法において、 前記複数の前記カラーフィルタのうち、1つの前記フォ
トリソグラフィ工程でパターニングされるすべての前記
カラーフィルタが、製造後の前記固体撮像装置の画素の
大きさと、ほとんど同じ大きさとなるように、 前記パターンに補正量を加えてリサイズしたフォトマス
クを用いて、かつ前記縮小投影レンズと前記ウェーハと
の前記距離を調節して、前記露光を行うようにしたこと
を特徴とするカラーフィルタアレイの製造方法。
2. A photolithography process in which a pattern of a photomask is reduced and projected onto a wafer by using a reduction projection lens to perform exposure, thereby having gate electrodes formed on both sides of the photoelectric conversion region. Directly on the solid-state imaging device formed on the wafer,
A plurality of color filters that are formed, transmit only one color of the received light, and correspond to pixels of the solid-state imaging device in a one-to-one manner;
In the method of manufacturing a color filter array having two or three colors that are transmitted as a whole, among the plurality of color filters, all of the color filters patterned in one photolithography step are: The size of the pixel of the solid-state imaging device after manufacture is substantially the same as the size, using a photomask resized by adding a correction amount to the pattern, and the distance between the reduction projection lens and the wafer. The method of manufacturing a color filter array, wherein the exposure is performed by adjusting the color filter array.
【請求項3】 前記画素の大きさとは、隣接する前記ゲ
ート電極の中心間距離であることを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載のカラーフィルタアレイの製造方
法。
3. The pixel according to claim 1, wherein the size of the pixel is a distance between centers of the adjacent gate electrodes.
Alternatively, the method for manufacturing a color filter array according to claim 2.
【請求項4】 前記露光が、ステップ式投影露光装置で
行われていることを特徴とする請求項3に記載のカラー
フィルタアレイの製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the exposure is performed by a step-type projection exposure apparatus.
【請求項5】 前記1つの前記フォトリソグラフィ工程
で、同じ色を透過する前記カラーフィルタをすべて形成
するようにしたことを特徴とする請求項4に記載のカラ
ーフィルタアレイの製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein all the color filters transmitting the same color are formed in the one photolithography step.
【請求項6】 前記固体撮像装置が、電荷結合デバイス
であることを特徴とする請求項5に記載のカラーフィル
タアレイの製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the solid-state imaging device is a charge-coupled device.
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