JP3516459B2 - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 19
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子、特に表
面がパシベーション膜で覆われた撮像領域上に平坦化膜
が形成され、該平坦化膜上に少なくともオンチップマイ
クロレンズが形成された固体撮像素子の製造方法に関す
る。
面がパシベーション膜で覆われた撮像領域上に平坦化膜
が形成され、該平坦化膜上に少なくともオンチップマイ
クロレンズが形成された固体撮像素子の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３（Ａ）、（Ｂ）は撮像領域の表面に
オンチップマイクロレンズを有する固体撮像素子の各別
の従来例を示す断面図である。図面において、１は半導
体基板、２はポリシリコンからなる垂直転送電極、３は
層間絶縁膜、４は撮像領域の受光素子以外の部分を覆う
アルミニウムからなる遮光膜、５は受光素子及び遮光膜
４上を覆うパシベーション膜である。
オンチップマイクロレンズを有する固体撮像素子の各別
の従来例を示す断面図である。図面において、１は半導
体基板、２はポリシリコンからなる垂直転送電極、３は
層間絶縁膜、４は撮像領域の受光素子以外の部分を覆う
アルミニウムからなる遮光膜、５は受光素子及び遮光膜
４上を覆うパシベーション膜である。
【０００３】６は撮像領域表面を覆う平坦化膜であり、
撮像領域の受光部と遮光膜との間に約２．５μｍもの高
低差があることから、オンチップフィルターやオンチッ
プマイクロレンズの下地となる面を平坦にすべく形成さ
れる。７はオンチップフィルターで、透明樹脂に染料を
添加してなり、補色フィルタータイプのものは色の異な
るフィルター層を二層重ねた部分も存在し、場所によっ
てフィルター層が一層のところと二層積層したところと
が存在し、必然的に二層積層したところの高さがそうで
ないところの高さよりも高くなる。８はオンチップフィ
ルター７上に形成されたオンチップマイクロレンズで、
透明樹脂からなり、各受光部上に形成されてなる。
撮像領域の受光部と遮光膜との間に約２．５μｍもの高
低差があることから、オンチップフィルターやオンチッ
プマイクロレンズの下地となる面を平坦にすべく形成さ
れる。７はオンチップフィルターで、透明樹脂に染料を
添加してなり、補色フィルタータイプのものは色の異な
るフィルター層を二層重ねた部分も存在し、場所によっ
てフィルター層が一層のところと二層積層したところと
が存在し、必然的に二層積層したところの高さがそうで
ないところの高さよりも高くなる。８はオンチップフィ
ルター７上に形成されたオンチップマイクロレンズで、
透明樹脂からなり、各受光部上に形成されてなる。
【０００４】ところで、図３（Ａ）に示すものは、平坦
化膜６を相当に厚くしてオンチップフィルター７の下地
となる面がより平坦になるようにしたものである。それ
に対して図３（Ｂ）に示す固体撮像素子は平坦化膜６を
比較的薄くしたものである。
化膜６を相当に厚くしてオンチップフィルター７の下地
となる面がより平坦になるようにしたものである。それ
に対して図３（Ｂ）に示す固体撮像素子は平坦化膜６を
比較的薄くしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の固体撮像素子のうち図３（Ａ）に示すものによれ
ば、平坦化膜６の表面が平坦なので、その平坦な平坦化
膜６表面を下地としてオンチップフィルター７を形成す
ることができ、オンチップフィルター７を支障なく形成
することができるという利点がある。しかしながら、こ
のような固体撮像素子によれば、平坦化膜６が厚いので
オンチップマイクロレンズ８と受光部との距離、即ちレ
ンズ・受光部間距離が大きくなり、シェーディング現象
が生じ、感度のＦ値依存性、スミアのＦ値依存性が生じ
るという問題がある。特に、固体撮像素子を使用したビ
デオカメラ等の製品の小型化が進むにつれてＦ値が小さ
くなり、結像に寄与する光としてより斜めの光が受光素
子に入射されることになるので、感度のＦ値依存性が高
くなるという問題が無視できなくなる。
来の固体撮像素子のうち図３（Ａ）に示すものによれ
ば、平坦化膜６の表面が平坦なので、その平坦な平坦化
膜６表面を下地としてオンチップフィルター７を形成す
ることができ、オンチップフィルター７を支障なく形成
することができるという利点がある。しかしながら、こ
のような固体撮像素子によれば、平坦化膜６が厚いので
オンチップマイクロレンズ８と受光部との距離、即ちレ
ンズ・受光部間距離が大きくなり、シェーディング現象
が生じ、感度のＦ値依存性、スミアのＦ値依存性が生じ
るという問題がある。特に、固体撮像素子を使用したビ
デオカメラ等の製品の小型化が進むにつれてＦ値が小さ
くなり、結像に寄与する光としてより斜めの光が受光素
子に入射されることになるので、感度のＦ値依存性が高
くなるという問題が無視できなくなる。
【０００６】図３（Ｂ）の固体撮像素子は、平坦化膜６
を薄くすることによりレンズ・受光部間距離を小さくし
てかかる問題の軽減を図ったものであるが、レンズ・受
光部間距離を小さくした反面において平坦化膜６の厚さ
を薄くしたため平坦化膜６の表面を充分に平坦にするこ
とができず、そのためオンチップフィルター７やオンチ
ップマイクロレンズ８を支障なく形成することが難しく
なるという問題が生じるので好ましくない。
を薄くすることによりレンズ・受光部間距離を小さくし
てかかる問題の軽減を図ったものであるが、レンズ・受
光部間距離を小さくした反面において平坦化膜６の厚さ
を薄くしたため平坦化膜６の表面を充分に平坦にするこ
とができず、そのためオンチップフィルター７やオンチ
ップマイクロレンズ８を支障なく形成することが難しく
なるという問題が生じるので好ましくない。
【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、表面がパシベーション膜で覆われた
撮像領域上に平坦化膜が形成され、、該平坦化膜上に少
なくともオンチップマイクロレンズが形成された固体撮
像素子において、平坦化膜の表面を平坦にしつつレンズ
・受光部間距離を小さくしてシェーディングを防止し、
レンズ・受光部間距離不均一による分光を防止し、感度
及び分光のＦ値依存性の低減を図ることを目的とする。
されたものであり、表面がパシベーション膜で覆われた
撮像領域上に平坦化膜が形成され、、該平坦化膜上に少
なくともオンチップマイクロレンズが形成された固体撮
像素子において、平坦化膜の表面を平坦にしつつレンズ
・受光部間距離を小さくしてシェーディングを防止し、
レンズ・受光部間距離不均一による分光を防止し、感度
及び分光のＦ値依存性の低減を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明固体撮像素子の製
造方法の第１のものは、平坦化膜形成後オンチップマイ
クロレンズ形成前に該平坦化膜をその表面がパシベーシ
ョン膜の最も高い部分の表面と同じ高さになるまでエッ
チバックすることとし、そして、該パシベーション膜を
エッチングストッパとして用いることを特徴とする。本
発明固体撮像素子の製造方法の第２のものは、平坦化膜
形成後オンチップマイクロレンズ形成前に該平坦化膜を
その表面がパシベーション膜の最も高い部分の表面と同
じ高さになるまでエッチバックすることとし、そして、
該パシベーション膜を終点検出に用いることを特徴とす
る。
造方法の第１のものは、平坦化膜形成後オンチップマイ
クロレンズ形成前に該平坦化膜をその表面がパシベーシ
ョン膜の最も高い部分の表面と同じ高さになるまでエッ
チバックすることとし、そして、該パシベーション膜を
エッチングストッパとして用いることを特徴とする。本
発明固体撮像素子の製造方法の第２のものは、平坦化膜
形成後オンチップマイクロレンズ形成前に該平坦化膜を
その表面がパシベーション膜の最も高い部分の表面と同
じ高さになるまでエッチバックすることとし、そして、
該パシベーション膜を終点検出に用いることを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明固体撮像素子の製造方法の第１のものに
よれば、平坦化膜をエッチバックするので、平坦化膜を
表面の平坦度が充分な高さになるように厚くした後エッ
チバックすることにより平坦化膜の表面高さをパシベー
ション膜の最も高い部分の高さまで低くすることができ
る。従って、レンズ・受光部間距離を短くすることがで
き、延いてはシェーディングを防止し、レンズ・受光部
間距離不均一による分光を防止し、感度及び分光のＦ値
依存性の低減を図ることができる。しかも、平坦化膜の
表面がパシベーション膜の最も高い部分の表面と同じ高
さなので、平坦化膜表面の平坦度を高くできる。そし
て、パシベーション膜をエッチングストッパとして用い
るので、平坦化膜をその表面高さがパシベーション膜の
最も高い部分の表面と同じ高さで同一平面上に位置させ
ることができる。
よれば、平坦化膜をエッチバックするので、平坦化膜を
表面の平坦度が充分な高さになるように厚くした後エッ
チバックすることにより平坦化膜の表面高さをパシベー
ション膜の最も高い部分の高さまで低くすることができ
る。従って、レンズ・受光部間距離を短くすることがで
き、延いてはシェーディングを防止し、レンズ・受光部
間距離不均一による分光を防止し、感度及び分光のＦ値
依存性の低減を図ることができる。しかも、平坦化膜の
表面がパシベーション膜の最も高い部分の表面と同じ高
さなので、平坦化膜表面の平坦度を高くできる。そし
て、パシベーション膜をエッチングストッパとして用い
るので、平坦化膜をその表面高さがパシベーション膜の
最も高い部分の表面と同じ高さで同一平面上に位置させ
ることができる。
【００１０】本発明固体撮像素子の製造方法の第２のも
のによれば、本発明固体撮像素子の製造方法の第１のも
のと同様に、平坦化膜の表面をパシベーション膜の最も
高い部分の高さまで低くすることができるので、それに
伴う上述した本発明固体撮像素子の製造方法の第１のも
のの諸利点を享受することができる。そして、パシベー
ション膜を終点検出として利用するので、平坦化膜をそ
の表面高さがパシベーション膜の最も高い部分の表面と
同じ高さで同一平面上に位置させることができる。
のによれば、本発明固体撮像素子の製造方法の第１のも
のと同様に、平坦化膜の表面をパシベーション膜の最も
高い部分の高さまで低くすることができるので、それに
伴う上述した本発明固体撮像素子の製造方法の第１のも
のの諸利点を享受することができる。そして、パシベー
ション膜を終点検出として利用するので、平坦化膜をそ
の表面高さがパシベーション膜の最も高い部分の表面と
同じ高さで同一平面上に位置させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明の一つの実施例により製造された
固体撮像素子を示す断面図である。本固体撮像素子は、
図３（Ａ）、（Ｂ）に示した固体撮像素子とは平坦化膜
６の表面がパシベーション膜５の最も高い部分の表面と
同じ高さにされている点で相違するが、それ以外の点で
は、共通し、その共通点については既に説明済みなので
説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。ま
た、全図を通じて共通する部分には共通の符号を付し
た。
明する。図１は本発明の一つの実施例により製造された
固体撮像素子を示す断面図である。本固体撮像素子は、
図３（Ａ）、（Ｂ）に示した固体撮像素子とは平坦化膜
６の表面がパシベーション膜５の最も高い部分の表面と
同じ高さにされている点で相違するが、それ以外の点で
は、共通し、その共通点については既に説明済みなので
説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。ま
た、全図を通じて共通する部分には共通の符号を付し
た。
【００１２】本固体撮像素子において、平坦化膜６の表
面はパシベーション膜５の最も高い部分の表面と同じ低
さまで低くされ、且つ平坦にされている。従って、レン
ズ・受光部間距離を小さくしてシェーディングを防止
し、レンズ・受光部間距離不均一による分光を防止し、
感度及び分光のＦ値依存性の低減を図ることができる。
面はパシベーション膜５の最も高い部分の表面と同じ低
さまで低くされ、且つ平坦にされている。従って、レン
ズ・受光部間距離を小さくしてシェーディングを防止
し、レンズ・受光部間距離不均一による分光を防止し、
感度及び分光のＦ値依存性の低減を図ることができる。
【００１３】図２（Ａ）乃至（Ｃ）は図１に示した固体
撮像素子の製造方法（本発明固体撮像素子の製造方法の
一つの実施例）を工程順に示す断面図である。 （Ａ）撮像領域の表面にパシベーション膜５を形成後、
図２（Ａ）に示すように、平坦化膜６をスピンコータに
より表面が充分に平坦になるまで複数回塗布する。この
スピンコーティングにより塗布する平坦化膜６は後でエ
ッチバックするので厚くしても良く、重要なのは表面を
充分に平坦にすることである。
撮像素子の製造方法（本発明固体撮像素子の製造方法の
一つの実施例）を工程順に示す断面図である。 （Ａ）撮像領域の表面にパシベーション膜５を形成後、
図２（Ａ）に示すように、平坦化膜６をスピンコータに
より表面が充分に平坦になるまで複数回塗布する。この
スピンコーティングにより塗布する平坦化膜６は後でエ
ッチバックするので厚くしても良く、重要なのは表面を
充分に平坦にすることである。
【００１４】（Ｂ）次に、図１（Ｂ）に示すように例え
ばＯ2 ＲＩＥによりエッチバックする。 （Ｃ）そして、図１（Ｃ）に示すようにパシベーション
膜５の表面が露出したところでエッチバックを終了す
る。即ち、パシベーション膜５をエッチングストッパと
して、また終点検出として利用する。すると、平坦化膜
６の表面をパシベーション膜５の最も高い部分の表面と
同じ高さで同一平面上に位置させることができる。その
後、オンチップフィルター７及びオンチップマイクロレ
ンズ８を形成すると図１に示す固体撮像素子を得ること
ができる。尚、本発明はオンチップフィルターのない固
体撮像素子に対しても適用できる。
ばＯ2 ＲＩＥによりエッチバックする。 （Ｃ）そして、図１（Ｃ）に示すようにパシベーション
膜５の表面が露出したところでエッチバックを終了す
る。即ち、パシベーション膜５をエッチングストッパと
して、また終点検出として利用する。すると、平坦化膜
６の表面をパシベーション膜５の最も高い部分の表面と
同じ高さで同一平面上に位置させることができる。その
後、オンチップフィルター７及びオンチップマイクロレ
ンズ８を形成すると図１に示す固体撮像素子を得ること
ができる。尚、本発明はオンチップフィルターのない固
体撮像素子に対しても適用できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明固体撮像素子の製造方法の第１の
ものは、平坦化膜形成後オンチップマイクロレンズ形成
前に該平坦化膜をその表面がパシベーション膜の最も高
い部分の表面と同じ高さになるまでエッチバックするこ
ととし、該パシベーション膜をエッチングストッパとし
て用いることを特徴とする。従って、本発明固体撮像素
子の製造方法の第１のものによれば、平坦化膜をエッチ
バックするので、平坦化膜を表面の平坦度が充分な高さ
になるように厚くした後エッチバックすることにより平
坦化膜の表面高さをパシベーション膜の最も高い部分の
高さまで低くすることができる。従って、レンズ・受光
部間距離を短くすることができ、延いてはシェーディン
グを防止し、レンズ・受光部間距離不均一による分光を
防止し、感度及び分光のＦ値依存性の低減を図ることが
できる。しかも、平坦化膜の表面がパシベーション膜の
最も高い部分の表面と同じ高さなので、平坦化膜表面の
平坦度を高くできる。そして、パシベーション膜をエッ
チングストッパとして用いるので、平坦化膜をその表面
高さがパシベーション膜の最も高い部分の表面と同じ高
さで同一平面上に位置させることができる。
ものは、平坦化膜形成後オンチップマイクロレンズ形成
前に該平坦化膜をその表面がパシベーション膜の最も高
い部分の表面と同じ高さになるまでエッチバックするこ
ととし、該パシベーション膜をエッチングストッパとし
て用いることを特徴とする。従って、本発明固体撮像素
子の製造方法の第１のものによれば、平坦化膜をエッチ
バックするので、平坦化膜を表面の平坦度が充分な高さ
になるように厚くした後エッチバックすることにより平
坦化膜の表面高さをパシベーション膜の最も高い部分の
高さまで低くすることができる。従って、レンズ・受光
部間距離を短くすることができ、延いてはシェーディン
グを防止し、レンズ・受光部間距離不均一による分光を
防止し、感度及び分光のＦ値依存性の低減を図ることが
できる。しかも、平坦化膜の表面がパシベーション膜の
最も高い部分の表面と同じ高さなので、平坦化膜表面の
平坦度を高くできる。そして、パシベーション膜をエッ
チングストッパとして用いるので、平坦化膜をその表面
高さがパシベーション膜の最も高い部分の表面と同じ高
さで同一平面上に位置させることができる。
【００１６】本発明固体撮像素子の製造方法の第２のも
のは、平坦化膜形成後オンチップマイクロレンズ形成前
に該平坦化膜をその表面がパシベーション膜の最も高い
部分の表面と同じ高さになるまでエッチバックすること
とし、該パシベーション膜を終点検出に用いることを特
徴とする。従って、本発明固体撮像素子の製造方法の第
２のものによれば、本発明固体撮像素子の製造方法の第
１のものと同様に、平坦化膜の表面をパシベーション膜
の最も高い部分の高さまで低くすることができるので、
それに伴う上述した本発明固体撮像素子の製造方法の第
１のものの諸利点を享受することができる。そして、パ
シベーション膜を終点検出として利用するので、平坦化
膜をその表面高さがパシベーション膜の最も高い部分の
表面と同じ高さで同一平面上に位置させることができ
る。
のは、平坦化膜形成後オンチップマイクロレンズ形成前
に該平坦化膜をその表面がパシベーション膜の最も高い
部分の表面と同じ高さになるまでエッチバックすること
とし、該パシベーション膜を終点検出に用いることを特
徴とする。従って、本発明固体撮像素子の製造方法の第
２のものによれば、本発明固体撮像素子の製造方法の第
１のものと同様に、平坦化膜の表面をパシベーション膜
の最も高い部分の高さまで低くすることができるので、
それに伴う上述した本発明固体撮像素子の製造方法の第
１のものの諸利点を享受することができる。そして、パ
シベーション膜を終点検出として利用するので、平坦化
膜をその表面高さがパシベーション膜の最も高い部分の
表面と同じ高さで同一平面上に位置させることができ
る。
【図１】本発明固体撮像素子の一つの実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｃ）は図１に示した固体撮像素子
の製造方法を工程順に示す断面図である。
の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は固体撮像素子の各別の従来例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 半導体基板
４ 遮光膜
５ パシベーション膜
６ 平坦化膜
７ オンチップフィルター
８ オンチップマイクロレンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 受光素子及び遮光膜上がパシベーショ
ン膜で覆われ、該パシベーション膜上に表面を平坦に形
成できる平坦化膜が形成され、該平坦化膜上に少なくと
もオンチップマイクロレンズが形成された固体撮像素子
の製造方法において、 上記 平坦化膜の形成後、上記オンチップマイクロレンズ
の形成前に、該平坦化膜をその表面が上記パシベーショ
ン膜の最も高い部分の表面と同じ高さになるまでエッチ
バックする工程を有し、上記パシベーション膜をエッチングストッパとして用い
る ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項２】 受光素子及び遮光膜上がパシベーショ
ン膜で覆われ、該パシベーション膜上に表面を平坦に形
成できる平坦化膜が形成され、該平坦化膜上に少なくと
もオンチップマイクロレンズが形成された固体撮像素子
の製造方法において、 上記平坦化膜の形成後、上記オンチップマイクロレンズ
の形成前に、該平坦化膜をその表面が上記パシベーショ
ン膜の最も高い部分の表面と同じ高さになるまでエッチ
バックする工程を有し、 上記パシベーション膜を終点検出に用いることを特徴と
する固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30599392A JP3516459B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30599392A JP3516459B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132506A JPH06132506A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3516459B2 true JP3516459B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=17951785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30599392A Expired - Fee Related JP3516459B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516459B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000131444A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Canon Inc | 放射線検出装置、放射線検出システム、及び放射線検出装置の製造方法 |
| JP4774649B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2011-09-14 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| JP4933763B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2012-05-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 固体撮像素子の製造方法、薄膜デバイスの製造方法及びプログラム |
| JP2010010232A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP30599392A patent/JP3516459B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06132506A (ja) | 1994-05-13 |
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