JPS5978568A - カラ−固体撮像素子の製造法 - Google Patents
カラ−固体撮像素子の製造法Info
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- JPS5978568A JPS5978568A JP57188117A JP18811782A JPS5978568A JP S5978568 A JPS5978568 A JP S5978568A JP 57188117 A JP57188117 A JP 57188117A JP 18811782 A JP18811782 A JP 18811782A JP S5978568 A JPS5978568 A JP S5978568A
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- Japan
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- dye
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- resist
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- film
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- Pending
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-
- 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Optical Filters (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、カラー固体撮像素子の製造法に関し、更に詳
しくは、CCD (charge−coupledde
vice )イメージセンサ−等の固体撮像素子上に直
接カラーフィルターを形成し−Cカラー固体撮像素子を
製造する方法に関する。
しくは、CCD (charge−coupledde
vice )イメージセンサ−等の固体撮像素子上に直
接カラーフィルターを形成し−Cカラー固体撮像素子を
製造する方法に関する。
従来、CCUなどの固体撮像素子上に、カラーフィルタ
ーを形成する方法としては、次の2つの方法があった。
ーを形成する方法としては、次の2つの方法があった。
第1の方法は、予めガラス基板上にカラーフィルターを
形成しておき、次にとれを所定の寸法に裁断し、得られ
たフィルター切片を固体撮像素子上に貼り合わせる方法
(貼り合せ法)である。
形成しておき、次にとれを所定の寸法に裁断し、得られ
たフィルター切片を固体撮像素子上に貼り合わせる方法
(貼り合せ法)である。
しかし、この方法では、カラーフィルターを形成したガ
ラス基板とCCDなどの固体撮像素子との合せ精度が不
良であって、かつ作業効率が悪いなどの製造上における
欠点があった。
ラス基板とCCDなどの固体撮像素子との合せ精度が不
良であって、かつ作業効率が悪いなどの製造上における
欠点があった。
このため最近では、上記した欠点のない第2の方法とし
て、CCDなどのウエノ・−状固体撮像素子上に、直接
カラーフィルターを形成する方法(直接形成法)が徐々
に採用されつつある。
て、CCDなどのウエノ・−状固体撮像素子上に、直接
カラーフィルターを形成する方法(直接形成法)が徐々
に採用されつつある。
しかし、この方法では、第1の方法では問題とならなか
った新たな問題が生じた。即ち、第2の方法では、染色
受容層を構成するレジストを染色するのに際し、通常酸
性染料を用いるのであるが、該酸性染料中には、数千p
pmものアルカリ金属(Nak K等)が含有されてい
るという問題である。アルカリ金属は、CCD等の固体
撮像素子中に拡散して、該素子の使用時における暗時電
圧を上昇させるという不都合な事態を招来する。このよ
うな暗時電圧の上昇は、使用時の温度が高くなるにつれ
て顕著になる。
った新たな問題が生じた。即ち、第2の方法では、染色
受容層を構成するレジストを染色するのに際し、通常酸
性染料を用いるのであるが、該酸性染料中には、数千p
pmものアルカリ金属(Nak K等)が含有されてい
るという問題である。アルカリ金属は、CCD等の固体
撮像素子中に拡散して、該素子の使用時における暗時電
圧を上昇させるという不都合な事態を招来する。このよ
うな暗時電圧の上昇は、使用時の温度が高くなるにつれ
て顕著になる。
従って、上記した問題を生起することのないカラー固体
撮像素子の製造法の開発が重重れていた。
撮像素子の製造法の開発が重重れていた。
本発明の目的は、アルカリ金属をほとんど含有していな
い染料を開発し、もって暗時電圧の上昇を招くことのな
いカラー固体撮像素子の製造法を提供することである。
い染料を開発し、もって暗時電圧の上昇を招くことのな
いカラー固体撮像素子の製造法を提供することである。
本発明のカラー固体撮像素子の製造法は、アンモニウム
塩型の染料を用いて染色受容層を染色することを特徴と
する。
塩型の染料を用いて染色受容層を染色することを特徴と
する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明にかかるアンモニウム塩型の染料としては、従来
から市販されている酸性染料中のアルカリ金属塩をアン
モニウム塩に置換して成る化合物と同一構造を有してい
るものであれば、いかなる化合物も適用可能である。
から市販されている酸性染料中のアルカリ金属塩をアン
モニウム塩に置換して成る化合物と同一構造を有してい
るものであれば、いかなる化合物も適用可能である。
かかる染料のうち、イエロー染料としてiJ fしい化
合物は、「カラーインデックスネームAc1d Yel
low 42 Jを精製して得た化合物中のNa+を、
NH,+にイオン交換して成る、次式(): の化合物であって、該化合物に所望の分光特性を与える
。
合物は、「カラーインデックスネームAc1d Yel
low 42 Jを精製して得た化合物中のNa+を、
NH,+にイオン交換して成る、次式(): の化合物であって、該化合物に所望の分光特性を与える
。
マf?−シアン染料としては、「カラーインデックスネ
ーム131ue 1.85 Jを精製して得た化合物中
のNa+を、NH,+にイオン交換して成る化合物(実
施例において染料Bと称す)が、所望の分光特性を与え
ることがら好ましい。
ーム131ue 1.85 Jを精製して得た化合物中
のNa+を、NH,+にイオン交換して成る化合物(実
施例において染料Bと称す)が、所望の分光特性を与え
ることがら好ましい。
従来の酸性染料には、前述したようにアルカリ金属が多
量に含まれていた。即ち、酸性染料の分子中には* −
COONa h −5OsNa等の原子団が含まれてお
り、また該酸性染料中には促染剤として芒硝(Na25
O,・10 H,O)等が含まれていた。その結果、該
酸性染料中のアルカリ金属(主にNa)は数千ppmも
の高濃度に達していた。
量に含まれていた。即ち、酸性染料の分子中には* −
COONa h −5OsNa等の原子団が含まれてお
り、また該酸性染料中には促染剤として芒硝(Na25
O,・10 H,O)等が含まれていた。その結果、該
酸性染料中のアルカリ金属(主にNa)は数千ppmも
の高濃度に達していた。
本発明に係るアンモニウム塩型の染料は、例えば、次の
ようにして製造される。まず、従来の酸性染料を水に溶
解後、再結晶して芒硝を除去する。次に得られた結晶を
イオン交換樹脂中に通して遊離酸の形にする。最後に得
られた遊離酸をアンモニア水に加えて、アンモニウム塩
とする。以上の処理から、従来の酸性染米1中のCOO
Na 、 5OsNa等の原子団が、−C00NH,
。
ようにして製造される。まず、従来の酸性染料を水に溶
解後、再結晶して芒硝を除去する。次に得られた結晶を
イオン交換樹脂中に通して遊離酸の形にする。最後に得
られた遊離酸をアンモニア水に加えて、アンモニウム塩
とする。以上の処理から、従来の酸性染米1中のCOO
Na 、 5OsNa等の原子団が、−C00NH,
。
−8O,NH4に置換されたアンモニウム塩型の染料が
得られ、核染利中のアルカリ金属濃度を約20〜30p
pmにすることができる。
得られ、核染利中のアルカリ金属濃度を約20〜30p
pmにすることができる。
得られた染料は、通常酸性水溶液に溶解されて染色液と
され、染色受容層の染色には、該染色液が用いられる。
され、染色受容層の染色には、該染色液が用いられる。
しかし々から、以下に述べる理由から、染料の溶解液と
しては緩衝液を用いることが好ましく、更に好ましくは
、緩衝液として酢酸−酢酸アンモニウム系緩衝液を用い
ることである。それは1次の理由による。
しては緩衝液を用いることが好ましく、更に好ましくは
、緩衝液として酢酸−酢酸アンモニウム系緩衝液を用い
ることである。それは1次の理由による。
カラー固体撮像素子を製造するに際しては、通常固体撮
像素子上にAノから成る層及びAノパッド電極を設ける
のであるが、該AノはpH<4.。
像素子上にAノから成る層及びAノパッド電極を設ける
のであるが、該AノはpH<4.。
又はPH> 8.0の条件下におかれると腐蝕されるこ
とが知られている。一方、本発明にかかる染料は、pH
3〜5で用いられる揚台が最も染色性が良い。従って田
を4〜5に調整し得る緩衝液で染料を溶解することが望
捷しい。捷たMの腐蝕は、アルカIJ =属及びハロゲ
ンイオンによっても極めて起こり易い。従って緩衝液に
は、これらの元素が含まれていないことが望ましい。
とが知られている。一方、本発明にかかる染料は、pH
3〜5で用いられる揚台が最も染色性が良い。従って田
を4〜5に調整し得る緩衝液で染料を溶解することが望
捷しい。捷たMの腐蝕は、アルカIJ =属及びハロゲ
ンイオンによっても極めて起こり易い。従って緩衝液に
は、これらの元素が含まれていないことが望ましい。
そこで1以上の条件を満足する緩衝液として。
前記した酢酸−酢酸アンモニウム系緩衝液があげられる
。該緩衝液には、前記染料が溶解されて、通常pH4〜
5、好壕シ〈はp)i 4.5〜5.0の染色液に調製
される。該緩衝液の使用条件は本発明者らによって見い
出されたものである。
。該緩衝液には、前記染料が溶解されて、通常pH4〜
5、好壕シ〈はp)i 4.5〜5.0の染色液に調製
される。該緩衝液の使用条件は本発明者らによって見い
出されたものである。
次に、本発明のカラー固体撮像素子の製造法の1例を第
1図〜第3図に基づき説明する。
1図〜第3図に基づき説明する。
製造に際しては、まず、第1図に示したような固体撮像
素子1を用意する。該素子1は、ホトセンサ一部2を有
する基板3上に所定間隔でAj!層4及びAノパッド電
極5を設け、更に基板3土にSi、N4膜6を初梼して
成るものである。
素子1を用意する。該素子1は、ホトセンサ一部2を有
する基板3上に所定間隔でAj!層4及びAノパッド電
極5を設け、更に基板3土にSi、N4膜6を初梼して
成るものである。
次に、素子1土に、環化ゴム系レジストのJSRCIR
−701(日本合成化学社製)又はアクリル系レジスト
のFVR(富士薬品社製)などを塗布して、該素子10
段差を埋め表面を平滑化する。しかる後、得られたレジ
スト膜7を露光現像して、パッド電極5部分上のレジス
ト膜のみを除ヂする(第2図)。
−701(日本合成化学社製)又はアクリル系レジスト
のFVR(富士薬品社製)などを塗布して、該素子10
段差を埋め表面を平滑化する。しかる後、得られたレジ
スト膜7を露光現像して、パッド電極5部分上のレジス
ト膜のみを除ヂする(第2図)。
次いで、レジスト膜7上に、カゼイン水溶液に感光剤と
して重クロム酸アンモニウム等を加えたレジストを塗布
した後、これをストライプ状又は市松状のパターンに露
光現像し、かつパッド電極5上のレジストも除去して第
1染色受容層8を形成する。しかる後、本発明にががる
アンモニウム塩型の染料を酸性水溶液、好捷しく/l′
i緩衝液に溶解して染色液を調製し、得られた染色液を
用いて第1染色受容層8を染色する。
して重クロム酸アンモニウム等を加えたレジストを塗布
した後、これをストライプ状又は市松状のパターンに露
光現像し、かつパッド電極5上のレジストも除去して第
1染色受容層8を形成する。しかる後、本発明にががる
アンモニウム塩型の染料を酸性水溶液、好捷しく/l′
i緩衝液に溶解して染色液を調製し、得られた染色液を
用いて第1染色受容層8を染色する。
次に、混色を防止し、平滑性を増す目的で、紀1染色受
容層8上に、環化ゴム系レジストのJSRCIR−70
1(日本合成化学社製)又はアクリル系レジストのFV
R(富士薬品社製)又はポリケイ皮酸ビニル系レジスト
のTPR(東京応化社製)、KPR(コダック社製)等
を塗布する。しかる後、これを露光現像してパッド電極
5上のレジストのみを除去し、防染色層9を形成する。
容層8上に、環化ゴム系レジストのJSRCIR−70
1(日本合成化学社製)又はアクリル系レジストのFV
R(富士薬品社製)又はポリケイ皮酸ビニル系レジスト
のTPR(東京応化社製)、KPR(コダック社製)等
を塗布する。しかる後、これを露光現像してパッド電極
5上のレジストのみを除去し、防染色層9を形成する。
次いて、第2染色受容層10を、第1染色受容層8の場
合と同様にして防染色層9上に形成した後、該第2染色
受容層10を染色する。
合と同様にして防染色層9上に形成した後、該第2染色
受容層10を染色する。
最後に、防染色層9の場合と同様のレジストを第2染色
受容層10上に塗布後、これを露光現像して、パッド電
極5上のレジストのみを除去し、保護膜11を形成する
(第3図)。
受容層10上に塗布後、これを露光現像して、パッド電
極5上のレジストのみを除去し、保護膜11を形成する
(第3図)。
以上が、カラー固体撮像素子を製造するプロセスの概要
である。
である。
実施例
CODウェハー上に、環化ゴム系レジストのJSRCI
R−701をスピンナー塗布し、ストライブパターンの
マスクを用いて露光現像して、平滑化するためにレジス
ト膜を形成した。次いで、該レジスト−膜上に、カゼイ
ン水溶液に感光剤として、重クロム酸アンモニウムを加
えたレジストを塗布した後、これをストライプ状のパタ
ーンに露光現像し、かつA1−パッド電極上のレジスト
を除去して第1染色受容層を形成した。
R−701をスピンナー塗布し、ストライブパターンの
マスクを用いて露光現像して、平滑化するためにレジス
ト膜を形成した。次いで、該レジスト−膜上に、カゼイ
ン水溶液に感光剤として、重クロム酸アンモニウムを加
えたレジストを塗布した後、これをストライプ状のパタ
ーンに露光現像し、かつA1−パッド電極上のレジスト
を除去して第1染色受容層を形成した。
しかる後、このウェハーを予め60〜70Cに加温した
pH4,96のイエロー染色液に浸潤して、染色受容層
を染色した。該染色液の組成は、アンモニウム塩のイエ
ロー染料(前記式(A)の化合物)2部に対し、0.0
1 mol/ノ濃度の酢酸−酢酸アンモニウム系緩衝液
100部から成る。
pH4,96のイエロー染色液に浸潤して、染色受容層
を染色した。該染色液の組成は、アンモニウム塩のイエ
ロー染料(前記式(A)の化合物)2部に対し、0.0
1 mol/ノ濃度の酢酸−酢酸アンモニウム系緩衝液
100部から成る。
次に、第1染色受容層上にアクリル系レジストのFVR
をスピンナー塗布し、CODのパッド電極部分以外を露
光現像して、防染色層を形成した。
をスピンナー塗布し、CODのパッド電極部分以外を露
光現像して、防染色層を形成した。
次いで、防染色層上に、再びカゼイン水溶液に感光剤と
して重クロム酸アンモニウムを加えたレジストをスピン
ナー塗布し、市松状のパターンのマスクを用いて露光現
像することにより、第2染色受容層を形成した。しかる
後、このウェハーを、予め60〜70trに加温したp
H4,62のシアン色染料液に浸潤して染色した。該染
色液の組成は、アンモニウム塩型のシアン色染料(B)
2部に対し、0.Q l moノ/ノ濃度の酢酸−酢酸
アンモニウム系緩衝液100部から成る。
して重クロム酸アンモニウムを加えたレジストをスピン
ナー塗布し、市松状のパターンのマスクを用いて露光現
像することにより、第2染色受容層を形成した。しかる
後、このウェハーを、予め60〜70trに加温したp
H4,62のシアン色染料液に浸潤して染色した。該染
色液の組成は、アンモニウム塩型のシアン色染料(B)
2部に対し、0.Q l moノ/ノ濃度の酢酸−酢酸
アンモニウム系緩衝液100部から成る。
最後に、第2染色受容層上に、前記と同様にしてFVR
を塗布後、露光現像することにより保護膜を形成し、こ
のウェハーをパッケージに取り付け、パッド電極とパッ
ケージのビン端子とのワイヤポンディングを行なって、
カラー固体撮像素子を製造した。
を塗布後、露光現像することにより保護膜を形成し、こ
のウェハーをパッケージに取り付け、パッド電極とパッ
ケージのビン端子とのワイヤポンディングを行なって、
カラー固体撮像素子を製造した。
以上の工程を経て完成した素子を、OCで5分間、続い
て100Cで5分間放置するサイクルを50回繰シ返え
す熱衝撃試験に供したところ、試験前後における素子の
暗時電圧は全く変化しなかった。
て100Cで5分間放置するサイクルを50回繰シ返え
す熱衝撃試験に供したところ、試験前後における素子の
暗時電圧は全く変化しなかった。
比較例
第1染色受容層の染色液として、「カラーインデックス
ネームAc id Yel low 42 jを209
/ノ含有した酢酸水溶液を用い、また、第2染色受容層
の染色液として、「カラーインデックスネームBlue
185 Jを209/ノ含有した酢酸水溶液を用いた
こと以外は、実施例と同様にし、てカラー固体撮像素子
を製造した。
ネームAc id Yel low 42 jを209
/ノ含有した酢酸水溶液を用い、また、第2染色受容層
の染色液として、「カラーインデックスネームBlue
185 Jを209/ノ含有した酢酸水溶液を用いた
こと以外は、実施例と同様にし、てカラー固体撮像素子
を製造した。
得られた素子を、実施例と同様の条件下で熱衝撃試験に
供したところ、試験前後における素子の暗時電圧が0.
6 mVから0.8 mVに上昇した。
供したところ、試験前後における素子の暗時電圧が0.
6 mVから0.8 mVに上昇した。
CCD等の固体撮像素子上に直接カラーフィルターを製
造する際、本発明のように、微細パターン化し7たレジ
スト薄膜を、アンモニウム塩型の染料を用いて染色する
と、従来のアルカリ金属塩型の染料を用いることによっ
て生じていた、アルカリ金属がCCD等のウェハーの表
面や裏面から含浸することにより生起される素子の暗時
電圧の上昇という問題が解消される。従って、本発明の
製造法によれば、得られるカラー固体撮像素子について
、電気的特性の信頼性同士が図れる。
造する際、本発明のように、微細パターン化し7たレジ
スト薄膜を、アンモニウム塩型の染料を用いて染色する
と、従来のアルカリ金属塩型の染料を用いることによっ
て生じていた、アルカリ金属がCCD等のウェハーの表
面や裏面から含浸することにより生起される素子の暗時
電圧の上昇という問題が解消される。従って、本発明の
製造法によれば、得られるカラー固体撮像素子について
、電気的特性の信頼性同士が図れる。
第1図は、カラーフィルター形成前の固体撮像素子の断
面図、第2図は1表面にレジスト膜を形成した固体撮像
素子の断面図、第3図は完成したカラー固体撮像素子の
断面図である。 1・・・固体撮像素子 2・・・ホトセンザ一部3・・
・基板 4・・・AJ層5・・・Mパッド電極
6・・・513Nt膜7・・・レジスト膜 8・・
・第1染色受容層9・・・防染色層 10・・・第
2染色受容層11・・・保護膜
面図、第2図は1表面にレジスト膜を形成した固体撮像
素子の断面図、第3図は完成したカラー固体撮像素子の
断面図である。 1・・・固体撮像素子 2・・・ホトセンザ一部3・・
・基板 4・・・AJ層5・・・Mパッド電極
6・・・513Nt膜7・・・レジスト膜 8・・
・第1染色受容層9・・・防染色層 10・・・第
2染色受容層11・・・保護膜
Claims (1)
- アンモニウム塩型の染料を用いて染色受容層を染色する
ことを特徴とするカラー固体撮像素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188117A JPS5978568A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | カラ−固体撮像素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188117A JPS5978568A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | カラ−固体撮像素子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978568A true JPS5978568A (ja) | 1984-05-07 |
Family
ID=16218001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57188117A Pending JPS5978568A (ja) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | カラ−固体撮像素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039601A (ja) * | 1983-08-13 | 1985-03-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラ−固体撮像素子の製造法 |
| JPH01143483A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-06 | Toppan Printing Co Ltd | カラー固体撮像素子表面の平担化方法 |
| JPH07271020A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ブラックマトリックス形成用感光性組成物、カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
-
1982
- 1982-10-28 JP JP57188117A patent/JPS5978568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039601A (ja) * | 1983-08-13 | 1985-03-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラ−固体撮像素子の製造法 |
| JPH01143483A (ja) * | 1987-11-28 | 1989-06-06 | Toppan Printing Co Ltd | カラー固体撮像素子表面の平担化方法 |
| JPH07271020A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ブラックマトリックス形成用感光性組成物、カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
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