JP2735588B2 - Method for manufacturing color solid-state imaging device - Google Patents
Method for manufacturing color solid-state imaging deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラー固体撮像装置の製造方法に係り、特
に、金属遮光層をアディティブ法無電解めっきにより形
成するカラー固体撮像装置の製造方法に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color solid-state imaging device, and more particularly, to a method for manufacturing a color solid-state imaging device in which a metal light shielding layer is formed by an additive electroless plating. Things.
［従来の技術］ カラー固体撮像素子として、光電変換素子の上に直接
カラーフィルタを形成する、いわゆるオンチップ型カラ
ー固体撮像装置が知られている。2. Description of the Related Art A so-called on-chip color solid-state imaging device in which a color filter is formed directly on a photoelectric conversion element is known as a color solid-state imaging device.
その構造の例を第３図に示す。第３図において、１は
固体撮像素子基板、２は光電変換部、３は電極、４は平
坦化層、5bは金属遮光層、７はカラーフィルタ素子、８
は保護膜である。FIG. 3 shows an example of the structure. In FIG. 3, 1 is a solid-state imaging device substrate, 2 is a photoelectric conversion unit, 3 is an electrode, 4 is a flattening layer, 5b is a metal light shielding layer, 7 is a color filter element, 8
Is a protective film.
このようなカラー固体撮像装置は、通常、以下の工程
で形成される。Such a color solid-state imaging device is usually formed by the following steps.
まず、固体撮像素子基板１に平坦化層４を形成する。
次に、金属遮光層5bを形成するのであるが、当該金属遮
光層5bは、通常、サブトラクト法の一つであるウェット
エッチング法により形成される。First, the flattening layer 4 is formed on the solid-state imaging device substrate 1.
Next, the metal light-shielding layer 5b is formed. The metal light-shielding layer 5b is usually formed by a wet etching method, which is one of the subtraction methods.
その工程を第４図に示す。 The process is shown in FIG.
まず、第４図ａに示すように固体撮像素子基板１に平
坦化層４を形成し、次に同図ｂに示すように、アルミニ
ウム、クロム、銀、ニッケル等を用いて金属薄膜層５を
形成する。First, a flattening layer 4 is formed on the solid-state imaging device substrate 1 as shown in FIG. 4A, and then a metal thin film layer 5 is formed using aluminum, chromium, silver, nickel or the like as shown in FIG. Form.
その後、同図ｃに示すように、金属薄膜層５の上にレ
ジスト６、この場合ネガ型レジスト、を塗布し、金属遮
光層5bのパターンが形成されたフォトマスク9bを用いて
露光、現像すると同図ｄのように露光された箇所のレジ
スト６が残る。次に、同図ｅに示すように、レジストが
取り除かれた部分の金属薄膜層５を剥離し、その後レジ
ストを除去すると、同図ｆに示すように所定のパターン
を有する金属遮光層5bを形成することができる。Thereafter, as shown in FIG. 3C, a resist 6, in this case, a negative resist, is applied on the metal thin film layer 5, and exposed and developed using a photomask 9b on which a pattern of the metal light shielding layer 5b is formed. The exposed portion of the resist 6 remains as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5E, the metal thin film layer 5 in the portion where the resist has been removed is peeled off, and then the resist is removed, thereby forming a metal light shielding layer 5b having a predetermined pattern as shown in FIG. can do.
その後、周知の方法により、モザイク状またはストラ
イプ状のカラーフィルタ素子を、ゼラチン、グリュー、
カゼイン、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を用
い、フォトリソグラフィ法により形成し、光電変換素子
に対応する色、例えば原色系ならば赤、緑、青、補色系
ならばシアン、黄、マゼンタに染色することによって所
望の色フィルタ素子を得ることができる。Then, by a well-known method, a mosaic or striped color filter element, gelatin, glue,
Using a water-soluble polymer such as casein or polyvinyl alcohol, formed by photolithography and dyeing the color corresponding to the photoelectric conversion element, for example, red, green, blue for the primary color system, cyan, yellow, magenta for the complementary color system Thus, a desired color filter element can be obtained.
その後、カラーフィルタ素子を保護するために、透光
性の高分子、例えばアクリル、ウレタン、エポキシ樹脂
等により保護膜８を形成する。After that, in order to protect the color filter element, a protective film 8 is formed of a translucent polymer, for example, acrylic, urethane, epoxy resin, or the like.
なお、カラーフィルタ素子相互の染色による混色防止
のためには、タンニン酸などにより防染処理を施しても
よいし、カラーフィルタ素子間に中間層を形成してもよ
い。In order to prevent color mixing by dyeing between the color filter elements, anti-staining treatment may be performed with tannic acid or the like, or an intermediate layer may be formed between the color filter elements.
なお、金属遮光層5bが設けられる理由は次の通りであ
る。The reason why the metal light shielding layer 5b is provided is as follows.
固体撮像素子には高反射率を有する部分があり、光電
変換素子以外の高反射率部分に光が入射した場合に反射
光が光電変換部に到達することがある。このような現象
が生じると画質を低下させる原因となるために、何等か
の方法によって反射光が光電変換素子に達することを防
止しなければならない。また、カラーフィルタ素子の形
成工程で反射光がフィルタ素子の形状を乱す原因となる
こともある。このために、第３図の金属遮光層5bが形成
されているのである。なお、第３図の例では金属遮光層
5bはカラーフィルタ素子７の下部に形成しているが、カ
ラーフィルタの上部に形成してもよく、素材も金属、金
属酸化物そして両者を併用してもよいものである。The solid-state imaging device has a portion having a high reflectance, and when light enters a high-reflectance portion other than the photoelectric conversion element, the reflected light may reach the photoelectric conversion unit. When such a phenomenon occurs, the image quality is degraded. Therefore, it is necessary to prevent the reflected light from reaching the photoelectric conversion element by any method. Further, in the process of forming the color filter element, the reflected light may cause the shape of the filter element to be disturbed. For this reason, the metal light shielding layer 5b shown in FIG. 3 is formed. In the example of FIG. 3, a metal light shielding layer is used.
Although 5b is formed below the color filter element 7, it may be formed above the color filter, and the material may be metal, metal oxide, or a combination of both.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の製造方法には次のよう
な問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional manufacturing method described above has the following problems.
まず第１には、上述したように、第３図の金属遮光層
5bは多くの場合、ウエットエッチング法によって形成し
ているので、第４図のｄ〜ｅに示す剥離工程が必要であ
り、従って工程が長くなり、収率が低下しやすく、コス
トも高くなるという問題がある。First, as described above, the metal light shielding layer shown in FIG.
Since 5b is formed in most cases by a wet etching method, the peeling steps shown in FIGS. 4D to 4E are required, and therefore, the steps are lengthened, the yield is easily reduced, and the cost is increased. There's a problem.
また、第２には、第４図ｆから明らかなように、剥膜
工程後の表面に段差を生じ、当該段差がその後のカラー
フィルタ素子の形成工程において塗布むらを生じさせる
原因となる可能性があるという問題がある。一般にカラ
ー固体撮像装置は、光学的に高精度の加工が要求される
から、塗布むらを生じることはカラー固体撮像装置には
致命的である。Second, as is apparent from FIG. 4f, a step is formed on the surface after the film removing step, and the step may cause coating unevenness in a subsequent color filter element forming step. There is a problem that there is. In general, a color solid-state imaging device requires optically high-precision processing, so that application unevenness is fatal to the color solid-state imaging device.
本発明は、上記の課題を解決するものであって、剥離
工程が不要で、且つ表面に段差を生じないカラー固体撮
像装置の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color solid-state imaging device that does not require a peeling step and does not generate a step on the surface.
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のカラー固体撮
像装置の製造方法は、光電変換素子上に直接カラーフィ
ルタを形成するカラー固体撮像装置の製造方法におい
て、隣接する光電変換素子の境界部分の上に、アディテ
ィブ法無電解めっきによる金属遮光層を所定のパターン
が形成された透光性レジストパターン間に形成する工程
を有することを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a method for manufacturing a color solid-state imaging device according to the present invention includes a method for manufacturing a color solid-state imaging device in which a color filter is formed directly on a photoelectric conversion element. A step of forming a metal light-shielding layer by an additive electroless plating between light-transmitting resist patterns in which a predetermined pattern is formed, on a boundary portion between adjacent photoelectric conversion elements.
［作用および発明の効果］ 本発明によれば、アディティブ法無電解めっきによっ
て金属遮光層を形成するため、従来のような金属薄膜の
剥膜工程を省略でき、収率が向上し、コストも低くなる
という利点を有するものである。また、透光性レジスト
とめっき層の厚さが同一となるように形成されるため、
表面が平滑で次工程のカラーフィルタ形成の障害となる
塗布むらが生じにくくなるという利点もある。[Operation and Effect of the Invention] According to the present invention, since the metal light-shielding layer is formed by the additive electroless plating, the step of removing the conventional metal thin film can be omitted, the yield is improved, and the cost is low. This has the advantage of becoming Also, since the light-transmitting resist and the plating layer are formed to have the same thickness,
There is also an advantage that the surface is smooth and coating unevenness, which hinders the formation of a color filter in the next step, is less likely to occur.
［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。[Example] Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明に係るカラー固体撮像装置の製造方法
の１実施例を示す図である。なお、図中、第３図、第４
図と同じものには同一の符号を付す。FIG. 1 is a view showing one embodiment of a method for manufacturing a color solid-state imaging device according to the present invention. In the figures, FIG. 3 and FIG.
The same components as those in the drawings are denoted by the same reference numerals.
まず、第１図ａに示すように、固体撮像素子基板１上
に平坦化層４を形成し、次に平坦化層４の表面を触媒処
理して同図ｂに示すように触媒層4aを形成する。この触
媒処理は、後述する無電解めっき処理の際に必要となる
めっき析出の核を形成するために行うものである。First, as shown in FIG. 1A, a flattening layer 4 is formed on the solid-state imaging device substrate 1, and then the surface of the flattening layer 4 is subjected to catalytic treatment to form a catalyst layer 4a as shown in FIG. Form. This catalytic treatment is performed in order to form nuclei for plating deposition required in the electroless plating treatment described later.
次に、同図ｃに示すように、透光性レジスト６、この
場合ネガ型レジスト、を塗布し、所定のパターンを有す
るフォトマスク9aを用いて露光し、現像すると、同図ｄ
が得られる。Next, as shown in FIG. 4C, a light-transmitting resist 6, in this case, a negative resist, is applied, exposed using a photomask 9a having a predetermined pattern, and developed.
Is obtained.
このようにして得られたものを、低光沢無電解めっき
液に浸し、めっき層が透光性レジスト６と同じ厚さにな
るまでめっきを施すことによって、同図ｅに示すように
金属遮光層5aを形成することができる。つまり、本発明
においては、平坦化層４の上に透光性レジスト６で所定
のパターンを形成し、アディティブ法によってレジスト
パターン間に金属遮光層5aを形成するのである。The thus obtained product is immersed in a low-gloss electroless plating solution and plated until the plating layer has the same thickness as the light-transmitting resist 6, whereby the metal light-shielding layer as shown in FIG. 5a can be formed. That is, in the present invention, a predetermined pattern is formed on the flattening layer 4 with the translucent resist 6, and the metal light shielding layer 5a is formed between the resist patterns by the additive method.
その後に従来の方法によりカラーフィルタ素子、およ
び保護膜を形成すると、第２図に示すようなカラー固体
撮像装置を得ることができる。Thereafter, when a color filter element and a protective film are formed by a conventional method, a color solid-state imaging device as shown in FIG. 2 can be obtained.
なお、以上の工程において、透光性レジスト６として
はアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、
スチレン系樹脂等を使用することができ、また、めっき
触媒としては塩化錫、塩化パラジウムによるもの、有機
パラジウム錯体、錫・パラジウムコロイド等を使用する
ことができる。更に、無電解めっきに使用可能な材料と
しては、ニッケル、銅、銀、コバルトおよびその合金等
がある。In the above steps, as the light-transmitting resist 6, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin,
A styrene resin or the like can be used, and as a plating catalyst, tin chloride, palladium chloride, an organic palladium complex, a tin / palladium colloid, or the like can be used. Further, materials usable for electroless plating include nickel, copper, silver, cobalt and alloys thereof.
以下に具体例を示す。 Specific examples are shown below.
［具体例］ 第１図の工程において、触媒としてSchering社のNeog
anthを、透光性レジスト６としてクロロメチル化ポリス
チレンを、低光沢無電解めっき液としてメルテックス株
式会社の無電解ニッケルリン合金浴エンプレートNI−43
1を用いてめっき処理を行った。その結果、透光性レジ
スト６とめっき部分である金属遮光層5aとの段差は観測
されず、また、カラーフィルタ形成工程での塗布むらも
生じなかった。[Specific Example] In the process of FIG. 1, Neog of Schering is used as a catalyst.
anth, chloromethylated polystyrene as the light-transmitting resist 6, and electroless nickel-phosphorus alloy bath emplate NI-43 from Meltex Co., Ltd. as a low-gloss electroless plating solution.
1 was used for plating. As a result, no step was observed between the translucent resist 6 and the metal light-shielding layer 5a, which was a plated portion, and no coating unevenness occurred in the color filter forming step.
第１図は本発明のカラー固体撮像装置の製造方法の１実
施例を示す図、第２図は本発明の製造方法により得られ
るカラー固体撮像装置の断面構造を示す図、第３図は従
来のカラー固体撮像装置の断面構造を示す図、第４図は
第３図のカラー固体撮像装置の製造方法を示す図であ
る。 １…固体撮像素子基板、２…光電変換部、３…電極、４
…平坦化層、５…金属薄膜層、5a…本発明による金属遮
光層、5b…従来の金属遮光層、６…透光性レジスト、７
…カラーフィルタ素子、８…保護膜、9a、9b…フォトマ
スク。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a color solid-state imaging device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a color solid-state imaging device obtained by the manufacturing method of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the color solid-state imaging device, and FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing the color solid-state imaging device of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state image sensor board, 2 ... Photoelectric conversion part, 3 ... Electrode, 4
... a flattening layer, 5 ... a metal thin film layer, 5a ... a metal light-shielding layer according to the present invention, 5b ... a conventional metal light-shielding layer, 6 ... a translucent resist, 7
... color filter element, 8 ... protective film, 9a, 9b ... photomask.
Claims (1)
成するカラー固体撮像装置の製造方法において、隣接す
る光電変換素子の境界部分の上に、アディティブ法無電
解めっきによる金属遮光層を所定のパターンが形成され
た透光性レジストパターン間に形成する工程を有するこ
とを特徴とするカラー固体撮像装置の製造方法。In a method of manufacturing a color solid-state imaging device in which a color filter is formed directly on a photoelectric conversion element, a metal light-shielding layer formed by an additive electroless plating is formed on a boundary between adjacent photoelectric conversion elements in a predetermined pattern. A method of manufacturing a color solid-state imaging device, comprising a step of forming between light-transmitting resist patterns on which are formed.
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