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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Description
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。
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。
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))。
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。
画像特性を劣化させる問題が生じていた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
けてフィルタパターン形成領域以外の部分を露光する。
を形成し染色する。
を図1(g)に示すように形成するものである。
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。
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。
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。
タ形成工程についても同様に適用できる。
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。
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。
ロセスを示す工程別素子断面図。
る残膜率(=現像後の膜厚/現像前の膜厚))を示すグ
ラフ。
別素子断面図。
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。
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