JPS5898959A - カラー固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラー固体撮像素子の製造方法Info
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- JPS5898959A JPS5898959A JP56196802A JP19680281A JPS5898959A JP S5898959 A JPS5898959 A JP S5898959A JP 56196802 A JP56196802 A JP 56196802A JP 19680281 A JP19680281 A JP 19680281A JP S5898959 A JPS5898959 A JP S5898959A
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- Japan
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- color
- color separation
- separation filter
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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】
本発明はカラー固体撮像素子の構造および製法に関連す
る。特にカラーフィルタを直接に固体撮儂素子上に積層
するタイプのカラー固体撮像素子に関連する。
る。特にカラーフィルタを直接に固体撮儂素子上に積層
するタイプのカラー固体撮像素子に関連する。
従来、本技術に関しては、例えば特開昭55−1153
71で固体撮儂素子上に1接力ラーフイルタ層を形成す
る方法が提案された。この方法では固体撮儂素子上に染
色したゼラチンバター/と耐染色性の保護層を順次積層
した構造をしておりボンデング部上に形成される保護層
については露光現前で、保論者自体の遠紫外光感光性を
利用してスルホールを形成しているがカラーフィルタ層
を順次形成する過程で、感光性が著しく低下してスルホ
ールの形成が困難になる傾向があった。そのため上記フ
ィルタ層がろまり多層になるとスルホール形成ができな
く會る欠点がめった。
71で固体撮儂素子上に1接力ラーフイルタ層を形成す
る方法が提案された。この方法では固体撮儂素子上に染
色したゼラチンバター/と耐染色性の保護層を順次積層
した構造をしておりボンデング部上に形成される保護層
については露光現前で、保論者自体の遠紫外光感光性を
利用してスルホールを形成しているがカラーフィルタ層
を順次形成する過程で、感光性が著しく低下してスルホ
ールの形成が困難になる傾向があった。そのため上記フ
ィルタ層がろまり多層になるとスルホール形成ができな
く會る欠点がめった。
本発明は上記構造上、およびプロセス上欠点を解消し、
更にカラー撮債素子の特性上の改良をはかることを目的
としたものである。
更にカラー撮債素子の特性上の改良をはかることを目的
としたものである。
上記目的を達成するための本発明の構5!Lは、色分解
用フィルタ一層の少く共最上部に低屈折率の被膜を設け
ることにめる。
用フィルタ一層の少く共最上部に低屈折率の被膜を設け
ることにめる。
すなわちカラーフィルタ層の上に上記低屈折率被膜とし
て、無機物質、例えばCr、MO,Nj等の膜−?si
O,やその他のガラス膜を形成し、この膜をパターン化
した後、該膜をマスクとしてプラズマ処理でカラーフィ
ルタの有機性の保1j@にスルホール形成ル。マスクは
スルホール形成後Cr−?MO等の不透明膜の場合には
エツチングして除去する。sho、等の無色透明層はそ
のまま残しておくことができる。ここでとりわけ好まし
い方法は低屈折率のsio、を使用することである通常
の有機樹脂の膜の屈折率は1.5〜1.6であり、低屈
折率の膜をコートすると反射時と効果で、カラーフィル
タ層の透過率を向上きせることができる。通常4〜5%
の表面反射があるが、コートすることによって表面反射
を3%位にすることができ、撮倫素子の感度が向上する
。Cr等を用いるかsio、を用いるかは所定の目的に
応じて決冗する必要があるが、感度の点でIr1s i
O,が有利な技術であることは前述の通りでありなお
良い。以下、実施例を用いて詳述する。
て、無機物質、例えばCr、MO,Nj等の膜−?si
O,やその他のガラス膜を形成し、この膜をパターン化
した後、該膜をマスクとしてプラズマ処理でカラーフィ
ルタの有機性の保1j@にスルホール形成ル。マスクは
スルホール形成後Cr−?MO等の不透明膜の場合には
エツチングして除去する。sho、等の無色透明層はそ
のまま残しておくことができる。ここでとりわけ好まし
い方法は低屈折率のsio、を使用することである通常
の有機樹脂の膜の屈折率は1.5〜1.6であり、低屈
折率の膜をコートすると反射時と効果で、カラーフィル
タ層の透過率を向上きせることができる。通常4〜5%
の表面反射があるが、コートすることによって表面反射
を3%位にすることができ、撮倫素子の感度が向上する
。Cr等を用いるかsio、を用いるかは所定の目的に
応じて決冗する必要があるが、感度の点でIr1s i
O,が有利な技術であることは前述の通りでありなお
良い。以下、実施例を用いて詳述する。
実施例1
第1図から第4図までは本発明のカラー用固体撮債素子
の製造工程を示す。いずれも素子の主要部の断面図であ
る。第5図はその平面図である。
の製造工程を示す。いずれも素子の主要部の断面図であ
る。第5図はその平面図である。
カラー用固体m(象素子基板IKFi多数の光検知部l
Oおよびこれらを駆動する駆動回路部11が少なくとも
形成されている。なお、半導体基板l中の詳細な構造は
省略されている。一般に基板1はシリコンで作製されて
いる。光検知部は、これを動作させるための周辺回路を
形づくる半導体集積回路と同一基材で作らnる場合と、
別種の半導体材料を用いる場合などがある。
Oおよびこれらを駆動する駆動回路部11が少なくとも
形成されている。なお、半導体基板l中の詳細な構造は
省略されている。一般に基板1はシリコンで作製されて
いる。光検知部は、これを動作させるための周辺回路を
形づくる半導体集積回路と同一基材で作らnる場合と、
別種の半導体材料を用いる場合などがある。
こうしたカラー用固体撮儂素子基板上に色分解フィルタ
ーの母材の層を厚さ0.5〜25μm程度形成する。こ
の母材は一般にゼラチン、卵白、グリ−、カゼインおよ
びポバール等に感光性を与えた材料が用いらnる。感光
特性としてはネガ型を用い365nmないし435nm
K感度を持たせるのが一般的である。
ーの母材の層を厚さ0.5〜25μm程度形成する。こ
の母材は一般にゼラチン、卵白、グリ−、カゼインおよ
びポバール等に感光性を与えた材料が用いらnる。感光
特性としてはネガ型を用い365nmないし435nm
K感度を持たせるのが一般的である。
この層゛にマスク露光法で@1100部分2だけ光硬化
させ現儂することによって、色分解フィルター母材の部
分2だけが残される。この部分に所定の分光特性を有す
る染料で染色する。なお、染色法を従来から行なわれて
いる染料水溶液を用いる方法で良い。
させ現儂することによって、色分解フィルター母材の部
分2だけが残される。この部分に所定の分光特性を有す
る染料で染色する。なお、染色法を従来から行なわれて
いる染料水溶液を用いる方法で良い。
なお、この第1色目のフィルター母材の層を形成する際
、基板lの表面に約0.5〜1μmの厚さに有機高分子
材料の被膜を形成しておくのが好ましい。この有機高分
子材料の被膜によって基板表面がより平坦化される。こ
れによって次のような利点を生ずる。
、基板lの表面に約0.5〜1μmの厚さに有機高分子
材料の被膜を形成しておくのが好ましい。この有機高分
子材料の被膜によって基板表面がより平坦化される。こ
れによって次のような利点を生ずる。
(υ 基板1中に設けられた半導体装置部分に対し、不
純物等の汚染の保護効果が生ずる。
純物等の汚染の保護効果が生ずる。
(2)基板1の表面が平坦化され、この上部に形成され
る中間層、フィルター母材の1−等の形成が容易になる
と共に、特に中間層の変形に伴ない生ずる染色時の混色
を切花することが出来る。
る中間層、フィルター母材の1−等の形成が容易になる
と共に、特に中間層の変形に伴ない生ずる染色時の混色
を切花することが出来る。
(3)色フィルターの加工工程で、不純物の付着面積が
小さくなり、基板中の半導体装置の汚染防止に有用であ
る。
小さくなり、基板中の半導体装置の汚染防止に有用であ
る。
なお、この有機高分子材料も前述の中間層等を形成する
ための放射線感応性有機高分子材料を用いるのが、後の
加工に有利である。
ための放射線感応性有機高分子材料を用いるのが、後の
加工に有利である。
次いで透明な耐汚色性の中間層5を厚さ0.5〜1.5
μmに被覆する。第1図がこの状態である。
μmに被覆する。第1図がこの状態である。
この中間層に前述の放射線感応性有機高分子材料を用い
る。この場合、色分解フィルター母材の感光特性と異な
る放射線感応特性を有する如く選択するのが良いことは
前述した。
る。この場合、色分解フィルター母材の感光特性と異な
る放射線感応特性を有する如く選択するのが良いことは
前述した。
次に、同様に第2図に示すように色フィルター母材の層
を形成し、マスク露光法でI!iL、現債を施こし、第
2色目のフィルター母材3を形成、所定の分光特性を有
する染料で染色する。更に透明な中間層6を被覆する。
を形成し、マスク露光法でI!iL、現債を施こし、第
2色目のフィルター母材3を形成、所定の分光特性を有
する染料で染色する。更に透明な中間層6を被覆する。
さらに同様にf@3図に示すように色フイルタ−4を形
成し、染色し、次いで保護膜7を形成する。
成し、染色し、次いで保護膜7を形成する。
なお、中間層6、保護膜7も中間層5と同様の放射線感
応性有機高分子材料を用いる。
応性有機高分子材料を用いる。
以上の工程で3色の色分解フィルターが形成される。
なお、色フィルター形成のための染色は従来法に従って
、染料の調合、フンテント、染色液の温度、染色時間を
決めれば良い。
、染料の調合、フンテント、染色液の温度、染色時間を
決めれば良い。
第1表にフィルター母材および中間層および保護層の具
体列を示す。
体列を示す。
αン 染料配合
緑色
青色
赤色
(2)染色温度1時間
緑色 40111’:、 2分
青色 40C,1分
赤色 401Z’、 2分
前述した放射線感応性材料のなかで、たとえばポリグリ
シジルメタクリレート、ポリメチルメタクリルアミドお
よびポリメチルメタクリレートとの共重合体に属するポ
リメチルメタクリレート−メタクリロイルクロリド共重
合体は熱架橋性の材料である。
シジルメタクリレート、ポリメチルメタクリルアミドお
よびポリメチルメタクリレートとの共重合体に属するポ
リメチルメタクリレート−メタクリロイルクロリド共重
合体は熱架橋性の材料である。
このような材料の場合、中間層を塗布した後、熱架橋を
生ずる程度の温度で加熱することによって、中間層の耐
水性は向上し、耐染色層としてより有効に作用する。
生ずる程度の温度で加熱することによって、中間層の耐
水性は向上し、耐染色層としてより有効に作用する。
加熱温度および時間は各々2007:15分間程度行な
えば架橋による高分子化は相当程度進行し、前記の耐水
性等の向上が生じる。
えば架橋による高分子化は相当程度進行し、前記の耐水
性等の向上が生じる。
この加熱処理は各中間層等の形成後行なわれるのが通常
である。
である。
また、保護層には、2.2’ 、4.4’−ヒドロキシ
ベンゾフエノン のヨウナ紫外線吸光剤
兼保繰層のポリグリシジルメタクリレート樹脂の架橋剤
を加えて熱架橋(各層形成ごとに200C60分ベーク
した)させ、カラーフィルタ層が作られる。このように
、前掲の特開昭55−115371 の類似の方法で、
カラーフィルタ層を形成する。
ベンゾフエノン のヨウナ紫外線吸光剤
兼保繰層のポリグリシジルメタクリレート樹脂の架橋剤
を加えて熱架橋(各層形成ごとに200C60分ベーク
した)させ、カラーフィルタ層が作られる。このように
、前掲の特開昭55−115371 の類似の方法で、
カラーフィルタ層を形成する。
ついで東京応化製のo、 C,D、 (5t−1too
)を塗布し、200Cで60分間ベークしてnが約1.
42のStO,膜を約2500人形成した。(図示せず
)その上にAZ1350Jのようなホトレジストを塗布
し、90tZ’20分プリベークし、露光し、所定、現
f#!液で現偉し、14oCボストベークして、ホトレ
ジストのパターンを形成したのち、フッ酸とフッ化アン
モ/の混合液で5iot膜をエツチングした。エツチン
グ後、アセトンでAZ1350Jレジストを除去し、0
.プラズマでsio*をマスクとして該保護層をプラズ
マエッチしてボンデング部等を露出させた。0.プラズ
マは約2’I’orrのガス圧で100W〜300Wで
行なった。このようにして所望部分を除去する。こうし
てボンディング・バット部等所望部分が開孔される。第
5図はカラー用固体撮イ象素子の平面図である。シリコ
ンチップ基板内に図のように光検知部14と光検知部を
駆動する回路15およびボンデ4フフ部12が配置され
ている。光検知部には前記の方法によりモザイク状等の
色フィルターが形成さnている。〜ボンディング部のフ
ィルター材は前記の方法で除去し、ボンディング・バッ
トは露出させである。次にA”%又はA/−−sitS
t含有量0.5〜Iwt%)をポンディ/グeパットに
超音波ポンドする。あるいはAl1−8n(Au含有量
19w1%)をAu製ボンディングeパットに熱圧着で
も良い。
)を塗布し、200Cで60分間ベークしてnが約1.
42のStO,膜を約2500人形成した。(図示せず
)その上にAZ1350Jのようなホトレジストを塗布
し、90tZ’20分プリベークし、露光し、所定、現
f#!液で現偉し、14oCボストベークして、ホトレ
ジストのパターンを形成したのち、フッ酸とフッ化アン
モ/の混合液で5iot膜をエツチングした。エツチン
グ後、アセトンでAZ1350Jレジストを除去し、0
.プラズマでsio*をマスクとして該保護層をプラズ
マエッチしてボンデング部等を露出させた。0.プラズ
マは約2’I’orrのガス圧で100W〜300Wで
行なった。このようにして所望部分を除去する。こうし
てボンディング・バット部等所望部分が開孔される。第
5図はカラー用固体撮イ象素子の平面図である。シリコ
ンチップ基板内に図のように光検知部14と光検知部を
駆動する回路15およびボンデ4フフ部12が配置され
ている。光検知部には前記の方法によりモザイク状等の
色フィルターが形成さnている。〜ボンディング部のフ
ィルター材は前記の方法で除去し、ボンディング・バッ
トは露出させである。次にA”%又はA/−−sitS
t含有量0.5〜Iwt%)をポンディ/グeパットに
超音波ポンドする。あるいはAl1−8n(Au含有量
19w1%)をAu製ボンディングeパットに熱圧着で
も良い。
こうしてカラー用固体撮像素子が完成する。
実施例2
実施列1のsio、膜形成でsio、の代りにCrを蒸
着を行った。Cr蒸着後実施例1と同様にAZ1350
Jのパターンを形成し、エツチングして作ったCrをマ
スクとしてO,プラズマで核保護1−をエッチした。エ
ッチ後Crを硝酸第2セリウムアンモン水溶液でエツチ
ング除去した。
着を行った。Cr蒸着後実施例1と同様にAZ1350
Jのパターンを形成し、エツチングして作ったCrをマ
スクとしてO,プラズマで核保護1−をエッチした。エ
ッチ後Crを硝酸第2セリウムアンモン水溶液でエツチ
ング除去した。
実施例3
実施9’lJ1でStO,膜のホトエツチングを行なう
代りに無色透明な感光性樹脂例えば東京応化製OMR−
83やコダック製に’rFRやゼラチンレジストを塗布
し、所定形状に露光1儂する。ついでこの感光性樹脂か
らなるパターンをマスクとして実施列1と同じ条件でO
,プラズマで処理して保霞#ヲ加工した。ゼラチンをマ
スクとする時でかつ吸光剤を含まないPGMAを保護1
とする時は0.プラズマに対するエッチ速ihマスクの
エッチ速饗がP G M A膜に較べ約172であるの
で、マスクの厚さに保護層の厚さの1/2以上ろればよ
い。0.プラズマは変質で貧化する程度が小さいので、
実用上間@はなかった。すなわちマスクの除去等は不要
である。その他保護層と同じP G M A自体をマス
クとすることも可能である。
代りに無色透明な感光性樹脂例えば東京応化製OMR−
83やコダック製に’rFRやゼラチンレジストを塗布
し、所定形状に露光1儂する。ついでこの感光性樹脂か
らなるパターンをマスクとして実施列1と同じ条件でO
,プラズマで処理して保霞#ヲ加工した。ゼラチンをマ
スクとする時でかつ吸光剤を含まないPGMAを保護1
とする時は0.プラズマに対するエッチ速ihマスクの
エッチ速饗がP G M A膜に較べ約172であるの
で、マスクの厚さに保護層の厚さの1/2以上ろればよ
い。0.プラズマは変質で貧化する程度が小さいので、
実用上間@はなかった。すなわちマスクの除去等は不要
である。その他保護層と同じP G M A自体をマス
クとすることも可能である。
P C’v M Aは感光性があるので、保護層として
用いることができる。この時は膜厚を保護層全体の厚さ
の2倍以上とすることが良い。
用いることができる。この時は膜厚を保護層全体の厚さ
の2倍以上とすることが良い。
以上実施例の方法で多層の保護層を一括して加工するこ
とができ、スルホールを形成することができた。また低
屈折率のsio、をマスクとした場合にはマスクの除去
が不要な上に更にカラーフィルタの透過率を約2%向上
することができた。
とができ、スルホールを形成することができた。また低
屈折率のsio、をマスクとした場合にはマスクの除去
が不要な上に更にカラーフィルタの透過率を約2%向上
することができた。
本発明の実施では保護1にポリグリシジルメタクリレー
トを用いたが、保S層として他の樹@例えばポリウレタ
ンなどの感光性の獲にも適用できる。
トを用いたが、保S層として他の樹@例えばポリウレタ
ンなどの感光性の獲にも適用できる。
第1図より第4図は本発明のカラー用固体撮イ象素子の
製造方法を示す素子断面図、第5図はカラー用固体撮像
素子の平面図である。 1・・・固体撮イ象素子基板、2,3.4・・・色フィ
ルタ¥J 1 図 ′! z 図 1fJJ 図 ■ 4 図
製造方法を示す素子断面図、第5図はカラー用固体撮像
素子の平面図である。 1・・・固体撮イ象素子基板、2,3.4・・・色フィ
ルタ¥J 1 図 ′! z 図 1fJJ 図 ■ 4 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の光検知要素が配置された光検知部を少なくと
も有する半導体基体の上部に、この光検知要素に対応し
て色分解用フィルタ一部が有機高分子材料の層を介して
設けられた固体撮像素子において、少くとも上記フィル
タ層の最上部に低屈折率被膜を設けてなることを特徴と
するカラー固体撮像素子。 2、複数の光検知要素が配置さnた光検知部を少なくと
も有する半導体基体の上部に、所望形状且所定の分光特
性を有する色分解フィルタ一層を設ける工程、および透
光性の放射線感応性有機高分子材料の層を形成する工程
を所望積層数だけ順次繰返して所望の色分解用フィルタ
一部を形成する工程を有し、且所望の前記透光性の放射
線感応性有機高分子材料の層の加工に際し、所定の放射
線を前記放射線感応性有機高分子材料の層に照射し次い
で現像を施こして加工せしむる工程を有する固体撮像素
子の製造方法において、少く共最上段に位置する上記色
分解用フィルタ一層の形成工程の後に、低屈折率膜を設
ける工程、次いで該低屈折率膜を使用して上記色分解用
フィルタ層の所定の領域を除去してスルーホールを設け
る工程とを擁せしめたことを特徴とするカラー固体撮像
素子の製造方法。 3、If#許請求の範囲第2項において、上記低屈折率
膜は無色透明無機物および金属被膜のいずれか一方を用
いてなることを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56196802A JPS5898959A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56196802A JPS5898959A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5898959A true JPS5898959A (ja) | 1983-06-13 |
JPH0468788B2 JPH0468788B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=16363886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56196802A Granted JPS5898959A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5898959A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59175761A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | カラ−フイルタ付固体撮像素子の製造方法 |
JPS6130068A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Victor Co Of Japan Ltd | カラ−化固体撮像素子製造法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5525210B2 (ja) | 2009-08-27 | 2014-06-18 | 小川香料株式会社 | 高甘味度甘味料の呈味改善剤 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5525026A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Akai Electric Co Ltd | Production of color filter for single tube color image pickup tube |
JPS55115371A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-05 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of solid color image pickup unit |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP56196802A patent/JPS5898959A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5525026A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Akai Electric Co Ltd | Production of color filter for single tube color image pickup tube |
JPS55115371A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-05 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of solid color image pickup unit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59175761A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | カラ−フイルタ付固体撮像素子の製造方法 |
JPS6130068A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Victor Co Of Japan Ltd | カラ−化固体撮像素子製造法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0468788B2 (ja) | 1992-11-04 |
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