JP3308778B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置の製造
方法に関するもので、特に色フィルタ製造工程の染色層
工程に関するものである。
方法に関するもので、特に色フィルタ製造工程の染色層
工程に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】固体撮像装置の構成を
図３を基に説明する。まず、同図（ａ）において当該固
体撮像装置は半導体基板上に二次元的に配列された画素
群５１〜５３とそれぞれこの画素群５１〜５３間に配置
され、画素にて光電変換され発生蓄積された信号電荷を
垂直方向に転送する垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５
６と該垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５６最下端に隣
接してある。垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５６の信
号電荷行を水平方向に読出す水平ＣＣＤシフトレジスタ
５７と水平ＣＣＤシフトレジスタ５７の終端にある出力
回路５８とより構成される。
図３を基に説明する。まず、同図（ａ）において当該固
体撮像装置は半導体基板上に二次元的に配列された画素
群５１〜５３とそれぞれこの画素群５１〜５３間に配置
され、画素にて光電変換され発生蓄積された信号電荷を
垂直方向に転送する垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５
６と該垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５６最下端に隣
接してある。垂直ＣＣＤシフトレジスタ５４〜５６の信
号電荷行を水平方向に読出す水平ＣＣＤシフトレジスタ
５７と水平ＣＣＤシフトレジスタ５７の終端にある出力
回路５８とより構成される。
【０００３】この固体撮像装置は、次のように製造され
る。まず、半導体基板６１上に垂直ＣＣＤシフトレジス
タ５４〜５６の転送電極６３，６４を内包させるように
絶縁膜６２を形成し、この絶縁膜６２上に光シールド膜
６５が転送電極６３，６４の真上に位置するように形成
し、その後、光シールド膜６５を覆うように保護膜６５
を形成する。この保護膜６５上に色フィルタパターン６
７を形成する。第１の色フィルタパターン６７の形成は
保護膜６５に色フィルタ用レジストを塗布し、光シール
ド膜に対し所定の位置にマスクパターン転写を行い、現
像処理によってを形成する（図３（ｂ−１））。
る。まず、半導体基板６１上に垂直ＣＣＤシフトレジス
タ５４〜５６の転送電極６３，６４を内包させるように
絶縁膜６２を形成し、この絶縁膜６２上に光シールド膜
６５が転送電極６３，６４の真上に位置するように形成
し、その後、光シールド膜６５を覆うように保護膜６５
を形成する。この保護膜６５上に色フィルタパターン６
７を形成する。第１の色フィルタパターン６７の形成は
保護膜６５に色フィルタ用レジストを塗布し、光シール
ド膜に対し所定の位置にマスクパターン転写を行い、現
像処理によってを形成する（図３（ｂ−１））。
【０００４】その後、同様の工程を再度行い、第２の色
フィルタパターン６８（図３（ｂ−２））、第３の色フ
ィルタパターン６９（図３（ｂ−３））をそれぞれ形成
することとなる。
フィルタパターン６８（図３（ｂ−２））、第３の色フ
ィルタパターン６９（図３（ｂ−３））をそれぞれ形成
することとなる。
【０００５】しかしながら、この従来の製法ではカラー
画像特性を劣化させる問題が生じていた。
画像特性を劣化させる問題が生じていた。
【０００６】図３（ｃ−１）に示すように色フィルタパ
ターン６７が光シールド膜６５に対し左側にずれ、色フ
ィルタパターン６７と右側の光シールド膜６５との間に
ギャップができる場合があった、この場合には、色フィ
ルタパターン６７の染色パターンによる分光特性にずれ
を生ずる。このため色再現性不良を生じ、カラーの画像
特性を大幅に劣化させるのである。
ターン６７が光シールド膜６５に対し左側にずれ、色フ
ィルタパターン６７と右側の光シールド膜６５との間に
ギャップができる場合があった、この場合には、色フィ
ルタパターン６７の染色パターンによる分光特性にずれ
を生ずる。このため色再現性不良を生じ、カラーの画像
特性を大幅に劣化させるのである。
【０００７】また、図３（ｃ−２）に示すように色フィ
ルタ６９´が隣接画素領域へ侵入しなくとも、色フィル
タパターン６９´は色フィルタパターン６７上へ乗上げ
る形状になり、局所的に厚い部分が出来て、やはり色フ
ィルタパターン６７の分光特性にずれを生じてしまう。
ルタ６９´が隣接画素領域へ侵入しなくとも、色フィル
タパターン６９´は色フィルタパターン６７上へ乗上げ
る形状になり、局所的に厚い部分が出来て、やはり色フ
ィルタパターン６７の分光特性にずれを生じてしまう。
【０００８】さらに、素子の微細化につれ、画素間の光
シールド膜６５の幅が小さくなり、従来技術ではプロセ
ッサマージンが取れないという問題点を生じている。
シールド膜６５の幅が小さくなり、従来技術ではプロセ
ッサマージンが取れないという問題点を生じている。
【０００９】本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、光シー
ルド膜に対しセルフアラインにて光フィルタパターンの
パターン端部位置が決まり、色再現性に対するプロセス
マージンを拡大した色フィルタ形成プロセスを提供する
ことにある。
みてなされたもので、その目的とするところは、光シー
ルド膜に対しセルフアラインにて光フィルタパターンの
パターン端部位置が決まり、色再現性に対するプロセス
マージンを拡大した色フィルタ形成プロセスを提供する
ことにある。
【００１０】
【００１１】
【課題を解決するための手段】また、本発明の固体撮像
装置の製造方法は、半導体基板上に該基板材料よりも高
光反射率を有する材料によって光シールド膜を形成する
工程と、前記半導体基板上の全面に色フィルタ材料とな
るポジレジストを塗布する工程と、該ポジレジストに対
し全面露光処理を行う工程と、該ポジレジストの画素開
口部上にホトマスクを設けて選択的な露光現像処理を行
う工程とを含むことを特徴とする。
装置の製造方法は、半導体基板上に該基板材料よりも高
光反射率を有する材料によって光シールド膜を形成する
工程と、前記半導体基板上の全面に色フィルタ材料とな
るポジレジストを塗布する工程と、該ポジレジストに対
し全面露光処理を行う工程と、該ポジレジストの画素開
口部上にホトマスクを設けて選択的な露光現像処理を行
う工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】ポジレジストの光シールド膜上に位置する
部分の残膜率が画素開口部上に位置する部分の残膜率よ
りも低くなるように光照射量を設定するのが望ましい。
部分の残膜率が画素開口部上に位置する部分の残膜率よ
りも低くなるように光照射量を設定するのが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施例に係
る固体撮像装置の製造プロセスを示す工程別の素子断面
図であり、図１（ａ）において、まず、例えばシリコン
製の半導体基板１上に図示しない垂直ＣＣＤシフトレジ
スタの転送電極を内蔵するように絶縁膜２を形成し、こ
の絶縁膜２上には当該転送電極の真上に位置するように
高光反射率の材料（例えばＡｌ）による光シールド膜３
を形成した後、全面に保護膜４を堆積する。その後、こ
の保護膜４全面にポジタイプの色フィルタ材料となるレ
ジスト５を塗布する。
面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施例に係
る固体撮像装置の製造プロセスを示す工程別の素子断面
図であり、図１（ａ）において、まず、例えばシリコン
製の半導体基板１上に図示しない垂直ＣＣＤシフトレジ
スタの転送電極を内蔵するように絶縁膜２を形成し、こ
の絶縁膜２上には当該転送電極の真上に位置するように
高光反射率の材料（例えばＡｌ）による光シールド膜３
を形成した後、全面に保護膜４を堆積する。その後、こ
の保護膜４全面にポジタイプの色フィルタ材料となるレ
ジスト５を塗布する。
【００１４】続いて、図１（ｂ）に示すように、全面露
光にてレジスト５を露光する。この際、光シールド膜３
は通常Ａｌのようなメタルが用いられているため、金属
光沢がある、一方、半導体基板１は通常シリコンが用い
られ、入射光は、基板１内部に入って行き、反射される
成分は光シールド膜３からの反射成分に比べ小さいもの
となる。その結果、後述する光照射量の設定により、レ
ジスト５における光シールド膜３上に位置する部分は他
の部分より多く除去されるか、あるいは光シールド膜３
上に位置する部分のみ若干除去され、薄膜化される。な
お、図中の矢印は照射光、反射光などの光の動きを示し
ている。
光にてレジスト５を露光する。この際、光シールド膜３
は通常Ａｌのようなメタルが用いられているため、金属
光沢がある、一方、半導体基板１は通常シリコンが用い
られ、入射光は、基板１内部に入って行き、反射される
成分は光シールド膜３からの反射成分に比べ小さいもの
となる。その結果、後述する光照射量の設定により、レ
ジスト５における光シールド膜３上に位置する部分は他
の部分より多く除去されるか、あるいは光シールド膜３
上に位置する部分のみ若干除去され、薄膜化される。な
お、図中の矢印は照射光、反射光などの光の動きを示し
ている。
【００１５】次に、図１（ｃ）に示すように色フィルタ
形成領域以外の所定部分のみ露光するためホトマスク６
のシールドパターン以外の部分に対応するレジスト５を
露光する。このような状態で現像することにより、図１
（ｄ）に示すように、光シールド膜３以外の部分でホト
マスク６のパターンと重り合った部分のみフィルタパタ
ーン７として残存する。レジスト５の光シールド膜３上
に位置する部分は完全に除去されることとなる。そし
て、このフィルタパターン７を所定の染料で染色し、１
色の色フィルタ７を完成させる。
形成領域以外の所定部分のみ露光するためホトマスク６
のシールドパターン以外の部分に対応するレジスト５を
露光する。このような状態で現像することにより、図１
（ｄ）に示すように、光シールド膜３以外の部分でホト
マスク６のパターンと重り合った部分のみフィルタパタ
ーン７として残存する。レジスト５の光シールド膜３上
に位置する部分は完全に除去されることとなる。そし
て、このフィルタパターン７を所定の染料で染色し、１
色の色フィルタ７を完成させる。
【００１６】同様にして図１（ｅ）に示すように他の１
色のフィルタ材料となるレジスト８を塗布し全面露光す
る。
色のフィルタ材料となるレジスト８を塗布し全面露光す
る。
【００１７】図１（ｆ）に示すようにホトマスク９を設
けてフィルタパターン形成領域以外の部分を露光する。
けてフィルタパターン形成領域以外の部分を露光する。
【００１８】しかる後に現像し、フィルタパターン１０
を形成し染色する。
を形成し染色する。
【００１９】同様に最後の一色のフィルタパターン１１
を図１（ｇ）に示すように形成するものである。
を図１（ｇ）に示すように形成するものである。
【００２０】ここで、図２はレジストの露光／現像特性
であり、露光量に対する残膜率（＝現像後の膜厚／現像
前の膜厚）の特性曲線を示していものである。これを見
ると、ある露光量を境とし、残膜率が急激に変化してい
る。この図中Ｅ１は全面露光の照射量、Ｅ１´は全面露
光に半導体基板１表面からの反射量を加えた照射量、Ｅ
１''は全面露光に光シールド膜８からの反射量を加えた
照射量である。また、Ｅ２はホトマスク６，９を用いた
際の照射量であり、Ｅ２´はホトマスク６，９を用いた
際の照射量にＥ１''を加えた照射量である。
であり、露光量に対する残膜率（＝現像後の膜厚／現像
前の膜厚）の特性曲線を示していものである。これを見
ると、ある露光量を境とし、残膜率が急激に変化してい
る。この図中Ｅ１は全面露光の照射量、Ｅ１´は全面露
光に半導体基板１表面からの反射量を加えた照射量、Ｅ
１''は全面露光に光シールド膜８からの反射量を加えた
照射量である。また、Ｅ２はホトマスク６，９を用いた
際の照射量であり、Ｅ２´はホトマスク６，９を用いた
際の照射量にＥ１''を加えた照射量である。
【００２１】ここでポイントはＥ１''，Ｅ２，Ｅ２´を
レジスト残膜率＝〜０になる条件に設定しつつ、Ｅ１，
Ｅ１´は残膜率が急激に減少しない領域に設定すること
である。このように設定して露光現像処理を行うことに
より、色フィルタパターン端部は、光シールド膜３のパ
ターン端部とほぼセルフアラインで合うこととなるた
め、パターンの位置ずれを発生させることなく３色のフ
ィルタパターンを形成することができ、パターンずれに
よる色再現性の劣化問題を生じないこととなるのであ
る。
レジスト残膜率＝〜０になる条件に設定しつつ、Ｅ１，
Ｅ１´は残膜率が急激に減少しない領域に設定すること
である。このように設定して露光現像処理を行うことに
より、色フィルタパターン端部は、光シールド膜３のパ
ターン端部とほぼセルフアラインで合うこととなるた
め、パターンの位置ずれを発生させることなく３色のフ
ィルタパターンを形成することができ、パターンずれに
よる色再現性の劣化問題を生じないこととなるのであ
る。
【００２２】以上、本発明の一実施例に係るプロセスを
説明したが、本発明は上記以外にもいくつかの変形が可
能である。
説明したが、本発明は上記以外にもいくつかの変形が可
能である。
【００２３】例えば、本発明はリニアセンサの色フィル
タ形成工程についても同様に適用できる。
タ形成工程についても同様に適用できる。
【００２４】また、色フィルタパターンとしては上記の
説明では染色層のみで説明したが、レンズ層の形成に対
しても本発明は適用でき、特に光シールド膜上に染色層
が無いため、全面露光にてレンズ層を形成することがで
きる。
説明では染色層のみで説明したが、レンズ層の形成に対
しても本発明は適用でき、特に光シールド膜上に染色層
が無いため、全面露光にてレンズ層を形成することがで
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば全面
露光及びホトマスクを使用の際の露光現像処理時におけ
る光照射量の条件設定により色フィルタパターン端部
は、光シールド膜３のパターン端部とほぼセルフアライ
ンで合うこととなるため、パターンの位置ずれを発生さ
せることなく３色のフィルタパターンを形成することが
でき、パターンずれによる色再現性の劣化問題を生じな
いこととなる。
露光及びホトマスクを使用の際の露光現像処理時におけ
る光照射量の条件設定により色フィルタパターン端部
は、光シールド膜３のパターン端部とほぼセルフアライ
ンで合うこととなるため、パターンの位置ずれを発生さ
せることなく３色のフィルタパターンを形成することが
でき、パターンずれによる色再現性の劣化問題を生じな
いこととなる。
【図１】本発明の一実施例に係る固体撮像装置の製造プ
ロセスを示す工程別素子断面図。
ロセスを示す工程別素子断面図。
【図２】ポジレジストの露光／現像特性（露光量に対す
る残膜率（＝現像後の膜厚／現像前の膜厚））を示すグ
ラフ。
る残膜率（＝現像後の膜厚／現像前の膜厚））を示すグ
ラフ。
【図３】従来の固体撮像装置の製造プロセスを示す工程
別素子断面図。
別素子断面図。
１ 半導体基板 ２ 絶縁膜 ３ 光シールド膜 ４ 保護膜 ５，８ フィルタパターン材料となるポジレジスト膜 ６，９ ホトマスク ７，１０，１１ フィルタパターン
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上に該基板材料よりも高光反射
率を有する材料によって光シールド膜を形成する工程
と、 前記半導体基板上の全面に色フィルタ材料となるポジレ
ジストを塗布する工程と、 該ポジレジストに対し全面露光処理を行う工程と、 該ポジレジストの画素開口部上にホトマスクを設けて選
択的な露光現像処理を行う工程とを含むことを特徴とす
る固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項２】前記ポジレジストの光シールド膜上に位置
する部分の残膜率が画素開口部上に位置する部分の残膜
率よりも低くなるように光照射量を設定することを特徴
とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25309495A JP3308778B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US08/720,003 US6429038B2 (en) | 1995-09-29 | 1996-09-27 | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25309495A JP3308778B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997887A JPH0997887A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3308778B2 true JP3308778B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17246416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25309495A Expired - Fee Related JP3308778B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6429038B2 (ja) |
| JP (1) | JP3308778B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| IL123207A0 (en) * | 1998-02-06 | 1998-09-24 | Shellcase Ltd | Integrated circuit device |
| KR100707072B1 (ko) * | 2001-06-30 | 2007-04-13 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지센서의 칼라필터 형성방법 |
| JP4322166B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2009-08-26 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
| WO2011020105A2 (en) | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body |
| GB0914350D0 (en) * | 2009-08-17 | 2009-09-30 | St Microelectronics Res & Dev | Improvements in or relating to filters in an image sensor |
| TW201402274A (zh) | 2012-06-29 | 2014-01-16 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨物品及形成方法 |
| JP6489900B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-03-27 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 入力装置及び表示装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812904B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1996-02-07 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| JPH04334056A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| US5631753A (en) * | 1991-06-28 | 1997-05-20 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Black matrix base board and manufacturing method therefor, and liquid crystal display panel and manufacturing method therefor |
| US5466612A (en) * | 1992-03-11 | 1995-11-14 | Matsushita Electronics Corp. | Method of manufacturing a solid-state image pickup device |
| DE69320113T2 (de) * | 1992-05-22 | 1999-03-11 | Matsushita Electronics Corp., Kadoma, Osaka | Festkörper-Bildsensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5693967A (en) * | 1995-08-10 | 1997-12-02 | Lg Semicon Co., Ltd. | Charge coupled device with microlens |
| US5708264A (en) * | 1995-11-07 | 1998-01-13 | Eastman Kodak Company | Planar color filter array for CCDs from dyed and mordant layers |
| US5677202A (en) * | 1995-11-20 | 1997-10-14 | Eastman Kodak Company | Method for making planar color filter array for image sensors with embedded color filter arrays |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25309495A patent/JP3308778B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-27 US US08/720,003 patent/US6429038B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6429038B2 (en) | 2002-08-06 |
| US20010039070A1 (en) | 2001-11-08 |
| JPH0997887A (ja) | 1997-04-08 |
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