JPS62123404A - 半導体カラ−イメ−ジセンサおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、７第１・ダイオードとゾーンゴし＝１・か
ら構成される半導体力ラーイメージセシづおよびその製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図はフォトダイオードとカラーフィルタから構成さ
れる従来の゛ト導体カラーイメージセシサの構造を示し
た６のである。第４図において、上方から入射した光は
半導体基板４上に形成されたフォ１−ダイオード２上に
平坦化膜３を介して形成された各種カラーフィルタ１を
通過してフｉｌ・ダイオ−ド２に入射し、その入射光の
強度が検出される。第４図のカラー−フィルタ１は光の
３原色（赤、青、緑）のそれぞれの強度を検出ずろため
に形成されるもので、各ＪＪラーーーフイルク１はある
一定の周波数帯域の光だけを通過させろ機能をもつ〇 〔発明が解決（７ようとする問題点〕 上記の、Ｌうに構成された従来の半導体力う＝イメージ
センサは、カラーフィルタ１として着色したセラチノを
用いていたが、工程が非常に多く、またすｖ、雑である
という問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の半４体カラーイメージセンサは、上記の問題
点を解決するためになされたもので、所望の周波数の光
だけをあろ−・定位置に収束できるゾーンプレート全形
成したものである。

またこの発明の製造方法にあっては、荷電ビームマフ多
光法により、ゾーンプレートのパターン’Ｇ’　形成ず
ろものである。

〔作用〕

この発明の半導体カラーイメージセンサにおいては、所
定のゾーンプレートに所望の周波数の光ｔ！けが収束さ
れろ。

まｔコこの発明の製造方法では、荷電ビーム露光を用い
ることから微細パターンが容易に形成される。

〔実施例〕

まず、この発明で用いろゾーンプレートについて説明す
る。第３図はゾーンプレートを示したものである。第３
図におけろゝ１く径ｒ、ｌと入射波の波長λ、焦点距Ｊ
（ｆの関係が第（１）式で表ぜろ。

ｒ２ｎ＝ｎλｆ　　（ｎ　＝　１　、２　、３、−）（
１）第（１）式でオ）かろように第３図のようなパター
ンを形成ずろことによって任愈の波長の光を任葛の位置
に収束できろ。

第１図はこの発明の一実施例を示す半導体カラー４メー
ンセンサの断面図である。第１図において、例えばゾー
ンプレー１−１１，１２．１３はそれぞれ赤、青、緑付
近の波長の光が一ノ第１・ダイオード１４上に収束する
ように設計されたものである。なお、１０は半導体基板
、１５１；を平ｊｉ１化膜である。

したがって、第１図のようにフ十トタイオード１４とゾ
ーンプレート１１〜１３を構成すれば、赤、青、縁それ
ぞれの光強度を検出ずろことができる。

このようなゾーンプレート１１〜１３を形成するには、
微細な加工技術を必要とするが、荷電ビーム露光法を用
いれば微細なゾーンプレー　１・１１〜１３のパターン
を高精度、かつ比較的容易に形成することができ、また
従来より工程数を大幅に簡略化することができろ。

次にこのジーノボし・−１・１１〜１３の形成方法を第
２図について説明ずろ、。

第２図（ａ）〜（ｅ）は７ｉｊ７電ビーム露光法を用い
たゾーンプレートの製造方法の一実施例を示す工程断面
図である。

まず、第２図（ａ）に示すように、フォトダイオード１
４上に平坦化膜１５を形成し、その上にレジスト１６を
塗布１．　を二後、その向上に荷電ビーム１７でシーシ
ブ１ノー１・のパターンを描画ずろ。その後、現像を行
い、レジストパターン１８を形成後、不透明膜１９（例
丸ばＣｒｌ模）を全面に形成する（第２図（ｂ））、そ
の後、し・レスト１６を溶媒で除去することによって、
ジーノボし−１・２０のパターンが形成される（第２図
（ｅ）１゜ 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、半導体基板上に形成さ
れたフィートダイＡ−ド上に平坦化膜を介し”Ｃ所望の
パターンのゾーンプレー　１・をそれぞれ形成して半導
体カラーイメージセンサを構成したので、所望の周波数
の光だけを前記ゾーンプレ＝１・の所要の位置に収束で
き、赤、青、縁それぞれの光強度を検出することができ
る利点がある。

またこの発明の半導体力ラーイメージセ、すの製造方法
によれば、荷電ビーノ、露光を用いることから微細パタ
ーンが容易に得られろ利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す半導体ノＪラーイメ
ージセンサの断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明
の半導体カラー１メーン七ノ→Ｊの製造方法を説明する
上程断Ｉｆｉ図、第３図はこの発明の・ノーンゴＬ−−
−１・の構成を示す′Ｘド面図、第４図は従来の’Ｉ’
、　４体カラーイメージ七ンサを示ず断面図である。 図において、１Ｑは半導体基板、１１〜１３はゾーンプ
レート、１４はフォトグイＡ−ド、１５は平坦化膜、１
６はレジス）・、１７は荷電ビーム、１８はレジストパ
ターン、１９は不ａ　明ＩＦＪ　、２０はゾーンプレー
トである。 なお、各図中の同一・符月は同一または相当部分を示す
。 代理人　大　岩　増　雄　　　（外２名）第１図 １０：半導体基板 １１〜１３゛ゾーン７レート １４：フォトタ゛イオード １５、半板化膜 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） １招和　　年　　月　　日 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 ４、代理人 ５、補正の対象 明細、（Ｈの発明の詳細な説明の欄および図面６、補正
の内容 （１）明細書第３頁２行と３行との間に下記の説明文を
挿入する。 「この発明は、上記の問題点を解決するためになされた
もので、カラーフィルタとしてゾーンプレートを用い、
製造工程の簡素化をはかった半導体カラーイメージセン
サを得ることを目的とする。 またこの発明の製造方法は、荷電ビーム露光を用いて高
精度の半導体カラーイメージセンサの製造方法を得るこ
とを目的とする。」 （２）同じく第３頁４〜６行の「この発明の・・・・・
・周波数の光」を下記のように補正する。 「この発明に係る半導体カラーイメージセンサは、所望
の周波数の光」と補正する。 （３）　　同じく第３頁１２〜１７行の「この発明の・
・・・・・形成される。」を下記のように補正する。 「この発明の半導体カラーイメージセンサにおいては、
カラーフィルタとしてゾーンプレートを用いたため、カ
ラーフィルタの製造工程が簡素化される。 またこの発明におけるゾーンプレートの製造方法では、
電荷ビーム露光を用いるため、ゾーンプレートのパター
ンが高精度、かつ容易に形成される。」 （４）同じく第４頁１行の「第３図における半径ｒｎと
」を、「第３図における中心からｎ番目の半径ｒｎと」
と補正する。 （５）同じく第５頁１５行の「レジスト１６」を、「レ
ジストパターン１８」と補正する。 （６）同じく第６頁８行の「微細パターンが」を、「ゾ
ーンプレートのパターンが高精度、かつ」と補正する。 （７）面部２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）を別紙
のように補正する。 以　　上 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に形成されたフォトダイオードに対
   応して所要のパターンのゾーンプレートを形成したこと
   を特徴とする半導体カラーイメージセンサ。
2. （２）半導体基板上に所要数のフォトダイオードを形成
   し、この上に平坦化膜を形成した後、全面にレジストを
   塗布し、前記レジスト面上に荷電ビーム露光によって前
   記各フォトダイオードに対応してゾーンプレートの所要
   のパターンを描画した後、現像を行いレジストパターン
   を形成し、その後、全面に不透明膜を形成した後、前記
   レジストパターンを除去することによって、前記ゾーン
   プレートを形成することを特徴とする半導体カラーイメ
   ージセンサの製造方法。