JPS6384153A - カラ−固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラ−固体撮像素子の製造方法Info
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- JPS6384153A JPS6384153A JP61230396A JP23039686A JPS6384153A JP S6384153 A JPS6384153 A JP S6384153A JP 61230396 A JP61230396 A JP 61230396A JP 23039686 A JP23039686 A JP 23039686A JP S6384153 A JPS6384153 A JP S6384153A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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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。
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
本発明は、カラー固体撮像素子の型遣方法に関し、さら
に詳しくは固体撮像素子に直接にカラーモザイクフィル
タを設けたカラー固体撮像素子の製造方法に関する。
に詳しくは固体撮像素子に直接にカラーモザイクフィル
タを設けたカラー固体撮像素子の製造方法に関する。
従来の技術
従来のカラー固体撮像素子について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図および第３図は、従来のカラー固体撮像素子の製
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
まず、第２図に示す例について説明する。
Ｐ型シリコン基板１に公知の所定の方法により、選択拡
散、エツチング処理、開孔などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダイオード２
を形成する。また、ＰＮ接合フォトダイオード間には自
前に熱酸化膜３を設けておく。次にポリシリコンゲート
、ポリシリコン配線、アルミ配線（いずれも繁雑になる
ので図示せず）などを設け、走査回路、出力回路を形成
し、その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化
膜４を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減する
ため透光性耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚を塗
布し素子平坦化膜５を形成する。
散、エツチング処理、開孔などを行ない、固体撮像素子
に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダイオード２
を形成する。また、ＰＮ接合フォトダイオード間には自
前に熱酸化膜３を設けておく。次にポリシリコンゲート
、ポリシリコン配線、アルミ配線（いずれも繁雑になる
ので図示せず）などを設け、走査回路、出力回路を形成
し、その後、固体撮像素子表面を保護するため堆積酸化
膜４を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を軽減する
ため透光性耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚を塗
布し素子平坦化膜５を形成する。
次に、感光型染色性材料として感光性を付与したゼラチ
ンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。次に
、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜６
を形成する。（第２図次に、染色膜間の防染用として透
光性耐染色性高分子樹脂を塗布し中間膜γを形成する。
ンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法により
染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。次に
、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、染色膜６
を形成する。（第２図次に、染色膜間の防染用として透
光性耐染色性高分子樹脂を塗布し中間膜γを形成する。
次に、上記と同様に染色膜を必要とするところのみゼラ
チン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜８を形
成する。さらに、防染用中間膜９、さらに染色膜１０を
形成し、最後に、カラーフィルタ全体を保護するため透
光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜１１を形成する。（
第２図−（ｂ））次に、第３図に示す例について説明す
る。
チン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜８を形
成する。さらに、防染用中間膜９、さらに染色膜１０を
形成し、最後に、カラーフィルタ全体を保護するため透
光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜１１を形成する。（
第２図−（ｂ））次に、第３図に示す例について説明す
る。
Ｐ型シリコン基板１２に公知の所定の方法により、選択
拡散、エツチング処理、開孔などを行ない、固体撮像素
子に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダイオード
１３を形成する。また、ＰＮ接合フォトダイオード間に
は自前に熱酸化膜１４を設けておく。次にポリシリコン
ゲート、ポリシリコン配線、アルミ配線（いずれも繁雑
になるので図示せず）などを設け、走査回路、出力回路
を形成し、その後、固体撮像素子表面を保護するため堆
積酸化膜１５を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を
軽減するため透光性耐染色性高分子樹脂を表面が平滑に
なるに十分な膜厚を塗布し、素子平坦化膜１６を形成す
る。次に、感光型染色性材料として感光性を付与したゼ
ラチンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法に
より染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。
拡散、エツチング処理、開孔などを行ない、固体撮像素
子に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダイオード
１３を形成する。また、ＰＮ接合フォトダイオード間に
は自前に熱酸化膜１４を設けておく。次にポリシリコン
ゲート、ポリシリコン配線、アルミ配線（いずれも繁雑
になるので図示せず）などを設け、走査回路、出力回路
を形成し、その後、固体撮像素子表面を保護するため堆
積酸化膜１５を形成する。次に、光電変換部分の凹凸を
軽減するため透光性耐染色性高分子樹脂を表面が平滑に
なるに十分な膜厚を塗布し、素子平坦化膜１６を形成す
る。次に、感光型染色性材料として感光性を付与したゼ
ラチンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ法に
より染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残す。
次に、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、染色
膜１７を形成する。（第３図−（ａ））次に、染色膜間
の防染用として透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、中
間膜１Ｂを形成する。次に、上記と同様に染色膜を必要
とするところのみゼラチン膜を残し、必要とする染液に
浸漬し、染色膜１９を形成する。さらに、防染用中間膜
２ｏ、さらに染色膜２１を形成し、最後に、カラーフィ
ルタ全体を保護するだめ透光性耐染色性樹脂を塗布し保
護膜２２を形成する。（第３図−（ｂ））発明が解決し
ようとする問題点 しかしながら、第２図に示す従来例の構成では、素子平
坦化膜形成で光電変換部分の凹凸相当分の膜厚だけ透光
性耐染色性高分子樹脂を塗布すれば、素子表面の凹部を
埋めると同時に、凸部にも凹凸相当分の膜厚の膜形成が
なされ、実質上、凹凸の軽減にはなっていなかった。そ
れに対し、凹凸を軽減するため塗布膜厚を厚くしたのが
、第３図に示す従来例の構成である。通常の固体撮像素
子表面に生じる凹凸は２μｍ程度あり、この凹凸を平滑
するのに必要な素子平坦化膜１６の透光性耐染色性高分
子樹脂の膜厚は６〜７μｍである。そのためＰＮ接合フ
ォトダイオード１３と染色膜１７゜１９．２１の間隔が
大きくなり、第３図中矢印に示すような斜光の入射が生
じ、カラーフィルタの色分離機能に重大な欠陥をもたら
す。このため、素子平坦化膜は膜厚が薄くかつ平滑であ
る製造方法が求められていた。
膜１７を形成する。（第３図−（ａ））次に、染色膜間
の防染用として透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、中
間膜１Ｂを形成する。次に、上記と同様に染色膜を必要
とするところのみゼラチン膜を残し、必要とする染液に
浸漬し、染色膜１９を形成する。さらに、防染用中間膜
２ｏ、さらに染色膜２１を形成し、最後に、カラーフィ
ルタ全体を保護するだめ透光性耐染色性樹脂を塗布し保
護膜２２を形成する。（第３図−（ｂ））発明が解決し
ようとする問題点 しかしながら、第２図に示す従来例の構成では、素子平
坦化膜形成で光電変換部分の凹凸相当分の膜厚だけ透光
性耐染色性高分子樹脂を塗布すれば、素子表面の凹部を
埋めると同時に、凸部にも凹凸相当分の膜厚の膜形成が
なされ、実質上、凹凸の軽減にはなっていなかった。そ
れに対し、凹凸を軽減するため塗布膜厚を厚くしたのが
、第３図に示す従来例の構成である。通常の固体撮像素
子表面に生じる凹凸は２μｍ程度あり、この凹凸を平滑
するのに必要な素子平坦化膜１６の透光性耐染色性高分
子樹脂の膜厚は６〜７μｍである。そのためＰＮ接合フ
ォトダイオード１３と染色膜１７゜１９．２１の間隔が
大きくなり、第３図中矢印に示すような斜光の入射が生
じ、カラーフィルタの色分離機能に重大な欠陥をもたら
す。このため、素子平坦化膜は膜厚が薄くかつ平滑であ
る製造方法が求められていた。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので
素子平坦化膜の膜厚を薄く、しかも平滑であるカラー固
体撮像素子の製造方法を提供するものである。
素子平坦化膜の膜厚を薄く、しかも平滑であるカラー固
体撮像素子の製造方法を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明のカラー固体撮像素子の製造方法は、光電変換部
分の表面上に光電変換部分の凹凸相当分以下の膜厚の感
光型透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、光電変換部分
の凸部上の感光型透光性耐染色性高分子樹脂をフォトリ
ソ法に取り除く。これらの工程を光電変換部分の凹凸が
平滑になるまで繰返し行ない、その後、光電変換部分の
表面上に全面に所定の膜厚の透光性耐染色性高分子樹脂
膜を設けることにより構成されている。
分の表面上に光電変換部分の凹凸相当分以下の膜厚の感
光型透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、光電変換部分
の凸部上の感光型透光性耐染色性高分子樹脂をフォトリ
ソ法に取り除く。これらの工程を光電変換部分の凹凸が
平滑になるまで繰返し行ない、その後、光電変換部分の
表面上に全面に所定の膜厚の透光性耐染色性高分子樹脂
膜を設けることにより構成されている。
作 用
この構成において、光電変換部分の凹部のみ感光型透光
性耐染色性高分子樹脂で埋めることができ、従来のよう
に凸部に凹部と同等の膜厚の感光型透光性耐染色性高分
子樹脂が形成されたり、平滑にするため膜厚を非常に厚
くする必要がなく、薄い膜厚で十分な平坦化が可能とな
る。また、堆積酸化膜上に直接に染色膜が形成されるの
を防ぐため平滑後、光電変換部分表面上に全面に透光性
耐染色性高分子樹脂膜を形成する。
性耐染色性高分子樹脂で埋めることができ、従来のよう
に凸部に凹部と同等の膜厚の感光型透光性耐染色性高分
子樹脂が形成されたり、平滑にするため膜厚を非常に厚
くする必要がなく、薄い膜厚で十分な平坦化が可能とな
る。また、堆積酸化膜上に直接に染色膜が形成されるの
を防ぐため平滑後、光電変換部分表面上に全面に透光性
耐染色性高分子樹脂膜を形成する。
実施例
以下に、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例のカラー固体撮像素子の製
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
造方法を光電変換部分の断面図により段階的に示すもの
である。
まず、Ｐ型シリコン基板１００に公知の所定の方法によ
り、選択拡散、エツチング処理、開孔などを行ない、固
体撮像素子に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダ
イオード１ｏ１を形成する。
り、選択拡散、エツチング処理、開孔などを行ない、固
体撮像素子に必要なＮ型領域を設け、ＰＮ接合フォトダ
イオード１ｏ１を形成する。
また、ＰＮ接合フォトダイオード間には自前に熱酸化膜
１ｏ２を形成しておく。
１ｏ２を形成しておく。
次に、ポリシリコンゲート、ポリシリコン配線。
アルミ配線（いずれも繁雑になるので図示せず）などを
設け、走査回路、出力回路を形成し、その後、固体撮像
素子表面を保護するため堆積酸化膜１ｏ３を形成する。
設け、走査回路、出力回路を形成し、その後、固体撮像
素子表面を保護するため堆積酸化膜１ｏ３を形成する。
次に、光電変換部分の凹凸を軽減するため感光型透光性
耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚の塗布膜１０４
を形成し、ネガタイプであるので固体撮像素子表面の凸
部が、フォトマスク上黒部１０５になるようなフォトマ
スク１０６を通して光照射（第１図中矢印）し光硬化す
る。（第１図−（ａ）） 次に、フォトマスクで黒部であったところの塗布膜を現
像により除去し、素子平坦化膜１０７を形成する。次に
、透光性耐染色性高分子樹脂をピンホールが生じない膜
厚を塗布し、層間絶縁膜１０８を形成する。（第１図−
（ｂ））次に、感光型染色性材料として感光性を付与し
たゼラチンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ
法により染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残
す。次に、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、
染色膜１０９を形成する。次に、染色膜間の防染用とし
て透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、中間膜１１０を
形成する。
耐染色性高分子樹脂を凹凸相当分の膜厚の塗布膜１０４
を形成し、ネガタイプであるので固体撮像素子表面の凸
部が、フォトマスク上黒部１０５になるようなフォトマ
スク１０６を通して光照射（第１図中矢印）し光硬化す
る。（第１図−（ａ）） 次に、フォトマスクで黒部であったところの塗布膜を現
像により除去し、素子平坦化膜１０７を形成する。次に
、透光性耐染色性高分子樹脂をピンホールが生じない膜
厚を塗布し、層間絶縁膜１０８を形成する。（第１図−
（ｂ））次に、感光型染色性材料として感光性を付与し
たゼラチンを所定の膜厚になるよう塗布し、フォトリソ
法により染色膜を必要とするところのみゼラチン膜を残
す。次に、このゼラチン膜を必要とする染液に浸漬し、
染色膜１０９を形成する。次に、染色膜間の防染用とし
て透光性耐染色性高分子樹脂を塗布し、中間膜１１０を
形成する。
次に、上記と同様に、染色膜を必要とするところのみゼ
ラチン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜１１
１を形成する。さらに、防染用中間膜１１２、さらに、
染色膜１１３を形成し、最後に、カラーフィルタ全体を
保護するため透光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜１１
４を形成する。（第１図−（Ｃ）） なお、本実施例では、光電変換部分の凹凸に相当する膜
厚を一度に塗布したが、塗布条件および高分子樹脂の性
状により第４図１１５に示すような突起が生じた素子平
坦化膜ができることがある。
ラチン膜を残し、必要とする染液に浸漬し、染色膜１１
１を形成する。さらに、防染用中間膜１１２、さらに、
染色膜１１３を形成し、最後に、カラーフィルタ全体を
保護するため透光性耐染色性樹脂を塗布し、保護膜１１
４を形成する。（第１図−（Ｃ）） なお、本実施例では、光電変換部分の凹凸に相当する膜
厚を一度に塗布したが、塗布条件および高分子樹脂の性
状により第４図１１５に示すような突起が生じた素子平
坦化膜ができることがある。
その対策として光電変換部分の凹凸に相当する膜厚を一
度に塗布せず、２回以上に分けて素子平坦化膜を形成す
ることにより解消できる。
度に塗布せず、２回以上に分けて素子平坦化膜を形成す
ることにより解消できる。
発明の効果
以上のように、本発明は、従来のカラー固体撮像素子の
製造方法の課題であった素子平坦化膜の形成を薄膜でか
つ平滑にできることにより、カラーフィルタ分光特性を
確実に向上させ、カラー固体撮像素子の品質を高めるこ
とができ、本発明は、カラー固体撮像素子の製造方法に
与える効果は大なるものがある。
製造方法の課題であった素子平坦化膜の形成を薄膜でか
つ平滑にできることにより、カラーフィルタ分光特性を
確実に向上させ、カラー固体撮像素子の品質を高めるこ
とができ、本発明は、カラー固体撮像素子の製造方法に
与える効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例のカラー固体撮像素子の製造
方法を段階的に示す光電変換部分の断面図、第２図およ
び第３図は従来のカラー固体撮像素子の製造方法を段階
的に示す光電変換部分の断面図、第４図は本発明の一実
施例のカラー固体撮像素子の製造方法を補足するための
光電変換部分の断面図である。 １ｏｏ・・・・・・Ｐ型シリコン基板、１０１・・・・
・・ＰＮ接合フォトダイオード、１０４・・・・・・感
光型透光性耐染色性高分子樹脂の塗布膜、１０６・・・
・・・フォトマスク上黒部、１ｏ６・・・・・・フォト
マスク、１ｏ７・・・・・・素子平坦化膜、１０Ｂ・・
・・・・層間絶縁膜、１０９゜１１１．１１３・・・・
・・染色膜、１１０，１１２・・・・・・中間膜、１１
４・・・・・・保護膜、１１６・・・・・・突起の生じ
た素子平坦化膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（ｒ 二 。 −ノ
ν第 ２ 図 第３図 勇 ４ 図 ｆ５
方法を段階的に示す光電変換部分の断面図、第２図およ
び第３図は従来のカラー固体撮像素子の製造方法を段階
的に示す光電変換部分の断面図、第４図は本発明の一実
施例のカラー固体撮像素子の製造方法を補足するための
光電変換部分の断面図である。 １ｏｏ・・・・・・Ｐ型シリコン基板、１０１・・・・
・・ＰＮ接合フォトダイオード、１０４・・・・・・感
光型透光性耐染色性高分子樹脂の塗布膜、１０６・・・
・・・フォトマスク上黒部、１ｏ６・・・・・・フォト
マスク、１ｏ７・・・・・・素子平坦化膜、１０Ｂ・・
・・・・層間絶縁膜、１０９゜１１１．１１３・・・・
・・染色膜、１１０，１１２・・・・・・中間膜、１１
４・・・・・・保護膜、１１６・・・・・・突起の生じ
た素子平坦化膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（ｒ 二 。 −ノ
ν第 ２ 図 第３図 勇 ４ 図 ｆ５
Claims (2)
- （１）同一半導体基体上に光電変換部分、走査回路部分
およびカラーフィルタを集積化したカラー固体撮像素子
の前記光電変換部分の表面上に光電変換部分の凹凸相当
分以下の膜厚の感光型透光性耐染色性高分子樹脂を塗布
する工程と光電変換部分の凸部上の感光型透光性耐染色
性高分子樹脂膜をフォトリソ方法により取り除く工程と
を光電変換部分の凹凸が平滑となるまで繰返し行なうこ
とを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。 - （２）光電変換部分の凹凸平滑化終了後、光電変換部分
の表面上に全面に所定の膜厚の透光性耐染色性高分子樹
脂膜を設ける工程を付加したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のカラー固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61230396A JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61230396A JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384153A true JPS6384153A (ja) | 1988-04-14 |
| JPH07112051B2 JPH07112051B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16907218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61230396A Expired - Lifetime JPH07112051B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | カラ−固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112051B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02181967A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Sharp Corp | カラー固体撮像装置の製造方法 |
| EP0509597A2 (en) * | 1991-04-19 | 1992-10-21 | Philips Electronics Uk Limited | Opto-electronic memory system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261278A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61230396A patent/JPH07112051B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261278A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02181967A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Sharp Corp | カラー固体撮像装置の製造方法 |
| EP0509597A2 (en) * | 1991-04-19 | 1992-10-21 | Philips Electronics Uk Limited | Opto-electronic memory system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112051B2 (ja) | 1995-11-29 |
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