JPH0714995A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH0714995A
JPH0714995A JP5143196A JP14319693A JPH0714995A JP H0714995 A JPH0714995 A JP H0714995A JP 5143196 A JP5143196 A JP 5143196A JP 14319693 A JP14319693 A JP 14319693A JP H0714995 A JPH0714995 A JP H0714995A
Authority
JP
Japan
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dye
yellow
solid
filter
color filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP5143196A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Komiya
和幸 小宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタの染色バラツキを減少した固
体撮像装置を提供する。 【構成】 平坦化膜15に薄いイエロー(y)を染色
し、その上のカラーフィルタ16の各フィルタ16A,
16B,16C,16Dは、薄いイエロー(y)を含ま
せずに染色するため、少ない染色工程で形成でき、安定
な色フィルタとなる。このため、ウェハ面内,ウェハ
間,ロット間でのフィルタの染色バラツキを抑えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置に関
し、特に、カラーフィルタを備えた固体撮像装置に係わ
る。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置に形成されるカラーフィル
タは、以前単品の染料で染色されたオンチップカラーフ
ィルタであった。しかし、最近の固体撮像装置では、シ
ステム側の色再現性に対する要求が厳しくなり染料を混
合することにより対応している。
【0003】固体撮像装置の構成は、図8に示すような
構造のものが知られている。この固体撮像装置は、半導
体基板1に受光部1Aが形成され、この基板1上に絶縁
膜2,多結晶シリコン電極3,アルミニウム電極4等が
形成され、さらに、その上にアクリル系樹脂で成る平坦
化膜5,カラーフィルタ6,(6A,6B…)オンチッ
プレンズ7等が形成されている。
【0004】カラーフィルタ6は、図9に示すように、
グリーン(G)の染料で着色されたフィルタ6A,マゼ
ンタ(M)の染料で着色されたフィルタ6B,イエロー
(Y)の染料で着色されたフィルタ6C及びシアン
(C)の染料で着色されたフィルタ6Dが配列されて構
成されている。しかし、厳密には、上記フィルタ6Bの
染料は、マゼンタ(M)に薄いイエロー(y)が加えら
れており、フィルタ6Dの染料は、シアン(C)に薄い
イエロー(y)が加えられたものであった。この薄いイ
エロー(y)は、短波長側での分光特性を制御する目的
で加えられている。なお、フィルタ6Aの染料は、濃い
イエロー(C)と濃いシアン(C)が混ざってグリーン
(G)となっている。また、フィルタ6Cの染料は、濃
いイエロー(Y)のみである。
【0005】このようなカラーフィルタ6を形成する方
法は、図3(A)〜(D)に示すような工程で行われて
いる。なお、図中1は表面に各種電極等(図示省略す
る)が作製された半導体基板である。
【0006】先ず、図3(A)に示すように、半導体基
板1上に平坦化膜5を形成し、この平坦化膜5上に、図
3(B)に示すようにポリマーで成るフィルタ膜6aを
スピンコートする。次に、フィルタ膜6a上にフォトジ
スト8をスピンコートした後、露光・現像して、図3
(C)に示すように、フォトレジスト8をパターニング
する。この状態でフォトレジスト8をマスクとして所望
の染料を接触させ、過熱して染料をフィルタ膜6aに浸
透させる。次に、図3(D)に示すように、フォトレジ
スト8を除去する。なお、フィルタ6C以外のフィルタ
6A,6B,6Dにおいては、2つの染料を混ぜるた
め、各染料毎に図3(C)に示す工程を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た薄いイエロー(y)と他の染料をそれぞれ同一のフィ
ルタ内へ浸透させる場合、染料によって温度特性等が異
なり、また、温度のわずかな変動によっても染色性が変
わる問題があった。このため、同じ色のフィルタでもウ
ェハ面内,ウェハ間,ロット間でバラツキが大きくなる
問題があり、要求される特性のフィルタを混合染料で安
定に生産することは非常に困難であった。
【0008】この発明が解決しようとする問題は、安定
な特性をもつカラーフィルタを備えた固体撮像装置を得
るには、どのような手段を講じればよいかという点にあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1記載
の発明は、半導体基板に、受光部を含む撮像素子が形成
され、該半導体基板上に平坦化膜,カラーフィルタ層が
順次積層されている固体撮像装置において、前記平坦化
膜を分光特性を制御する染料で着色したことを、その解
決手段としている。請求項2記載の発明は、前記分光特
性を制御する染料がイエローであることを特徴とする。
【0010】
【作用】この出願の請求項1及び2記載の発明は、平坦
化膜が分光特性を制御する染料で着色されるため、カラ
ーフィルタ層を着色する染料の種類が少なくなる。ま
た、分光特性を制御する染料とカラーフィルタ層を着色
する染料との温度特性が異なっても、夫々別の層を着色
するため、安定な染色が可能となる。このため、ウェハ
のほぼ全面を覆う平坦化膜が、分光特性を制御する染料
で、均一に着色されるため、ウェハ面面,ウェハ間,ロ
ット間でのバラツキの発生を防止することが可能とな
る。
【0011】
【実施例】以下、この発明に係る固体撮像装置の詳細を
図面に示す実施例に基づいて説明する。
【0012】図1は本実施例の要部断面図、図2は平坦
化膜及びカラーフィルタの斜視図である。図1中11は
半導体基板である。この基板11には、受光部11Aが
形成されている。そして、半導体基板11上には、絶縁
膜12を介して多結晶シリコン電極13とAl電極14
とが形成されている。以上の構造は従来と同様である。
【0013】このような構造の段差を平坦化するため、
その上にアクリル系樹脂で成る平坦化膜15が形成され
ている。そして、この平坦化膜15は、薄くイエロー
(y)に着色されている。また、このイエロー(y)の
濃度は、後記するカラーフィルタ16との相互の関係で
決まる。このような平坦化膜15上には、図1に示すよ
うに、カラーフィルタ16,オンチップレンズ17が順
次形成されている。
【0014】カラーフィルタ16は、フィルタ16A,
16B,16C,16Dの4色を配列させて構成されて
いる。フィルタ16Aは、イエロー(Y)とシアン
(C)とを混ぜてグリーンに着色されている。フィルタ
16Bはマゼンタ(M)のみ、フィルタ16Cはイエロ
ー(Y)のみ、フィルタ16Dはシアン(C)のみで着
色されている。なお、フィルタ16Aのみが2種類の染
料で染色されているが、染色させるときの過熱温度がイ
エロー(Y)とシアン(C)とでほぼ同様(190゜前
後)であるため、混合染色を行っても、フィルタ16A
のエッジが明瞭となり、安定した染色ができる。
【0015】本実施例は、平坦化膜15に薄いイエロー
(y)を染色したことにより、カラーフィルタ16(1
6A〜16D)に薄いイエロー(y)を混ぜる必要がな
くなる。よって、カラーフィルタ16の染色は容易に行
えるようになる。また、イエロー(y)を平坦化膜に着
色させる場合は、レジストマスクを用いることなく全面
に一括して着色処理できるため、均一な着色となる。
【0016】このように、従来、分光特性を制御するた
めのイエロー(y)と他の主な染料とが温度特性の差に
より混合染色が不安定であったのを、本実施例では、そ
れぞれを別の層(平坦化膜15及びカラーフィルタ16
に染色したことにより安定に染色することが可能にな
る。このため、ウェハ面内,ウェハ間,ロット間での染
色のバラツキ発生を防止できる。
【0017】図4は、光源の色温度が3200Kの時
の、本実施例の単品染料と従来の混合染料との飽和度
(レベル)のバラツキを示している。グラフ中、Bはブ
ルー,Rはレッド,Mはマゼンタ,Gはグリーン,Cは
シアン,Yはイエローを示している。このグラフから、
単品染料(外実施例)では、ブルー(B)のバラツキが
改善されていることが判る。また、図5は、同じく32
00Kの時の位相(フェーズ)のバラツキを示している
が、単品染料(本実施例)と混合染料(従来例)とでバ
ラツキは小さい。さらに、図6は、9000Kの時の飽
和度の比較である。このグラフから、単品染料(本実施
例)では、ブルー(B)とイエロー(Y)のバラツキが
抑えられていることが判る。なお、図7に示すように、
9000Kの時の位相のバラツキは、単品染料(本実施
例)と混合染料(従来例)とで同様であり、共に小さい
ことが判る。
【0018】以上、実施例について説明したが、本発明
は、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能であ
る。
【0019】例えば、上記実施例は、補色系の染料を用
いたが原色系にも適用が可能である。また、上記実施例
においては、Al電極14を有する構成としたが、他の
構成の固体撮像装置に本発明を適用することが可能であ
る。
【0020】また、上記実施例においては、分光特性を
制御する染料としてイエローを用いたが、これに限定さ
れるものではない。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1及び2記載の発明によれば、平坦化膜に分光特性を制
御する色を着色することで、カラーフィルタ層に単品染
料が使用できるようになり、温度変化の変動などによる
染色性が変化がなくなる効果がある。このため、カラー
フィルタのウェハ面内,ウェハ間,ロット間のバラツキ
を小さくすることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す要部断面図。
【図2】本発明の実施例を示す斜視図。
【図3】(A)〜(D)はカラーフィルタの形成工程を
示す断面図。
【図4】光源の色温度が3200Kの時の単品染料と混
合染料との飽和バラツキを示すグラフ。
【図5】光源の色温度が3200Kの時の位相のバラツ
キを示すグラフ。
【図6】光源の色温度が9000Kの時の飽和度のバラ
ツキを示すグラフ。
【図7】光源の色温度が9000Kの時の位相のバラツ
キを示すグラフ。
【図8】従来例の要部断面図。
【図9】従来例の斜視図。
【符号の説明】
11…半導体基板 11A…受光部 15…平坦化膜 16…カラーフィルタ 16A,16B,16C,16D…フィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に、受光部を含む撮像素子が
    形成され、該半導体基板上に平坦化膜,カラーフィルタ
    層が順次積層されている固体撮像装置において、 前記平坦化膜を分光特性を制御する染料で着色したこと
    を特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記分光特性を制御する染料はイエロー
    である請求項1記載に係る固体撮像装置。
JP5143196A 1993-06-15 1993-06-15 固体撮像装置 Pending JPH0714995A (ja)

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JP5143196A JPH0714995A (ja) 1993-06-15 1993-06-15 固体撮像装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379541B1 (ko) * 2000-11-20 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 컬러 이미지 센서 및 이 컬러 이미지 센서를 제조하는 방법
JP2006162706A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Sharp Corp カラーフィルタ、表示パネル、表示装置、ならびにカラーフィルタの製造方法
US9595570B2 (en) 2015-06-10 2017-03-14 Japan Display Inc. Display device

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