JPS60106167A - Manufacturing method of color image sensor - Google Patents
Manufacturing method of color image sensorInfo
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- JPS60106167A JPS60106167A JP58215322A JP21532283A JPS60106167A JP S60106167 A JPS60106167 A JP S60106167A JP 58215322 A JP58215322 A JP 58215322A JP 21532283 A JP21532283 A JP 21532283A JP S60106167 A JPS60106167 A JP S60106167A
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- film
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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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はカラーフィルタアレイをホトダイオードアレ
イ上に直接形成してなるカラーイメージセンサ(固体撮
像素子)の製造方法に係り、特に、カラーフィルタアレ
イを直付けするだめのウェーハ表面の平坦化の方法に関
するものである。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a color image sensor (solid-state imaging device) in which a color filter array is directly formed on a photodiode array, and particularly relates to a method for manufacturing a color image sensor (solid-state image sensor) in which a color filter array is directly formed on a photodiode array. The present invention relates to a method for flattening the surface of a wafer to be attached.
モザイツクまたはストライブ状のカラーフィルタアレイ
をホトダイオードアレイの上に直接形成して、いわゆる
直付形カラーイメージセンサを作製するに際して、フィ
ルタアレイのパターン精度。When fabricating a so-called direct-mount color image sensor by forming a mosaic or striped color filter array directly on a photodiode array, the pattern accuracy of the filter array is important.
アライメント精度、フィルタ膜厚などを正確にコントロ
ールするには、そのフィルタアレイを形成すべきウェー
ハの表面の平坦化が重要な問題となる。In order to accurately control alignment accuracy, filter film thickness, etc., flattening the surface of the wafer on which the filter array is to be formed is an important issue.
この問題を解決する方法としては光学的に透明な無機物
質で平坦化することも考えられるが、成膜された膜の性
質、成膜作業の複雑さ、フィルタ材質の耐熱性と機械的
強度などの制約から、無色透明な有機物によって平坦化
が行われている。そして、この有機物としては無色透明
のポジ形ホトレジスト利またはネガ形ホトレジスト材の
いずれか一方が用いられている。One possible way to solve this problem is to planarize it with an optically transparent inorganic material, but the properties of the deposited film, the complexity of the deposition process, the heat resistance and mechanical strength of the filter material, etc. Due to this limitation, flattening is performed using colorless and transparent organic materials. As this organic material, either a colorless and transparent positive photoresist material or a negative photoresist material is used.
ところで、ポジh )レジスト利(以下一般に「レジス
ト」という。)では直付形カラーイメージセンサに必要
なボンディングバットやスクライプラインなどのための
開孔作業が最終工程で行えるという利点を有する反面、
カラーフィルタ構成材としての性能を満たすようなポジ
形レジストは非常に少なく、このような条件を満たすも
のは感度が著しく低く実用上大きな問題がある。また、
高感度のものは皮膜の機械的強度、耐熱性が劣り、かつ
、その上に形成するフィルタ母材との密着性が低いとい
う欠点がある。By the way, although positive resist (hereinafter generally referred to as "resist") has the advantage that hole-opening work for bonding butts, scribe lines, etc. required for direct-mount color image sensors can be done in the final process,
There are very few positive resists that satisfy the performance as a color filter constituent material, and those that meet these conditions have extremely low sensitivity and pose a serious problem in practice. Also,
High-sensitivity filters have the drawbacks of poor mechanical strength and heat resistance of the film, and poor adhesion to the filter base material formed thereon.
他方、ネガ形レジストを用いた場合、各工程毎に露光、
現像を繰返しても、高感度であるので、作業時間は短く
、スループットの大幅な低下は避けられるが、フィルタ
の形成前にポンプイングツくット一部やスクライプライ
ン部の開孔が行われているので、フィルタ母材を塗布す
ると著しい塗布むらを生じるという重大な欠点を有する
。この塗布むらはその母材を染色してカラーフィルタと
したときに染色むらとなり、最終的には撮像信号を再生
したテレビジョン画像上で色むらとして現れるととKな
る。On the other hand, when using a negative resist, exposure and
Even after repeated development, the process is highly sensitive, so the working time is short and a significant drop in throughput can be avoided, but some holes in the pumping thread and the scribe line are made before forming the filter. Therefore, there is a serious drawback that coating of the filter base material causes significant uneven coating. This coating unevenness becomes uneven dyeing when the base material is dyed to form a color filter, and eventually appears as color unevenness on a television image that reproduces the image pickup signal.
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、ウ
ェーハのホトダイオードアレイ形成部の上のカラーフィ
ルタアレイを形成すべき部分にはネガ形レジスト膜を形
成して表面を平坦化し、ボンディングバット部およびス
クライブライン部の上記ネガ形レジスト膜に形成された
開化部にはポジ形ホトレジスト膜で埋めて、クエーノ・
全上面を平坦化した後に、その上にフィルタ母材を塗布
することによってその塗布むらをなくシ、従ってこれを
染色したときの染色むらの発生を防止し、良好なフィル
ターアレイを有するカラーイメージセンサの製造方法を
提供するものである。This invention was made in view of the above points, and a negative resist film is formed on the part where the color filter array is to be formed above the photodiode array forming part of the wafer to flatten the surface and bonding butts are formed. The openings formed in the negative resist film in the area and scribe line area are filled with a positive photoresist film, and
A color image sensor having a good filter array by flattening the entire upper surface and then applying a filter base material thereon to eliminate uneven coating, thereby preventing the occurrence of uneven dyeing when dyeing the base material. The present invention provides a method for manufacturing.
第1図A −Dはこの発明の一実施例の主要段階におけ
る状態を示す断面図である。n形のシリコン基板(1)
の表面部に複数個のp影領域(2)が形成されるととも
にシリコン基板(1)上にアルミニウム配線(3)が形
成されて、表面に凹凸を有するホトダイオードアレイと
、ボンディングバット(4)部と、スクライプライン(
5)部との全域に亘って、ネガ形レジスト膜(7)を形
成し、ボンディングバット(4)およびスクライプライ
ン(5)の上にクロム膜パターン(8)ヲ有スるマスク
(9)を介して、図示矢印りのように露光させ(第1図
A)、これに現像処理を施してボンディングバット(4
)およびスクライプライン(5)の上に開孔を形成する
(第1図B)。次に、その上から上述の開孔を埋めるよ
うにポジ形レジストQ1を塗布し、第1図Aの段階で用
いたものと同一・のマスクを介して図示矢印りのように
露光させ(第1図C)、現像することによって、ボンデ
ィングバット(4)およびスクライプライン(5)の上
にはポジ形レジスト(11、その他の部分にはネガ形レ
ジスト(7)が被着され、表面の平坦化が達成される。FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views showing the main stages of an embodiment of the present invention. N-type silicon substrate (1)
A plurality of p shadow regions (2) are formed on the surface of the silicon substrate (1), and aluminum wiring (3) is formed on the silicon substrate (1) to form a photodiode array having an uneven surface and a bonding butt (4). and the scrypline (
5) A negative resist film (7) is formed over the entire area, and a mask (9) with a chrome film pattern (8) is formed on the bonding butt (4) and the scribe line (5). The bonding bat (4
) and an opening is formed above the scribe line (5) (FIG. 1B). Next, a positive resist Q1 is applied from above so as to fill the above-mentioned openings, and exposed as shown by the arrow through the same mask as that used in the step of FIG. 1C), by developing, a positive resist (11) is deposited on the bonding bat (4) and the scribe line (5), and a negative resist (7) is deposited on the other parts, making the surface flat. is achieved.
このようにして得られた平坦な表面上にフィルタ母材を
塗布したところ、塗布むらは殆んどなく、これに所要の
バターニングを施した後に染色しても、染色むらがない
、すぐれたフィルタアレイが得られた。ボンディングバ
ット(4)およびスクライプライン(5)の上のポジ形
しジスト叫は除去せねばならぬが、これは次工程におけ
るレジストの現像処理によって容易に除去できる。When the filter base material was coated on the flat surface obtained in this way, there was almost no unevenness in the coating, and even if it was dyed after the required buttering, there was no unevenness in dyeing and it was excellent. A filter array was obtained. Although the positive resist on the bonding butt (4) and the scribe line (5) must be removed, this can be easily removed by developing the resist in the next step.
具体例1゜
ネガ形レジストとしてジアゾニウム塩を0.2%(対レ
ジスト固形分)含有するアクリル系コポリマー溶液(濃
度10重量%)′(i−ホトダイオードアレイ部の段差
1.0〜1.4μmを有する4インチ(101mm)の
シリコンウェーッ)上に滴下し、所定回転数で回転員布
して厚さ2.5μmのネガ形レジスト膜(7)を形成し
、この膜を光出力500Wの紫外線露光装置によって5
秒間露光し、現像を行ってボンディングバット(4工お
よびスクライプライン(5)の上に開孔を有する厚さ2
μmの平坦化膜とした。次いで、開孔内を含めて全面に
ポジ形しジス) (10を厚さ3μmに塗布し、同一の
露光装置で10秒間露光し、現像した。このようにして
、ボンディングバット(4)およびスクライプライン(
5)上の開孔を埋めて表面が平坦化されたウェーッ・上
にフィルタ母材を1μmの浮きに塗布し所要のパターニ
ングを施した後、シアン(青緑色)で染色してシアンフ
ィルタを得たが、塗布むらに起因する染色むらは全く認
められなかった。Specific example 1゜As a negative resist, an acrylic copolymer solution (concentration 10% by weight) containing 0.2% diazonium salt (based on the solid content of the resist)' (with a step difference of 1.0 to 1.4 μm in the i-photodiode array section) A negative resist film (7) with a thickness of 2.5 μm was formed by applying a drop onto a 4-inch (101 mm) silicon wafer and rotating it at a predetermined number of rotations, and this film was exposed to ultraviolet light with a light output of 500 W. 5 by device
Exposure for seconds and development to form a bonding bat (thickness 2 with holes on the 4th and scribe lines (5)).
A planarization film of μm was formed. Next, a positive-type film (JIS) (10) was applied to a thickness of 3 μm over the entire surface including the inside of the opening, exposed for 10 seconds using the same exposure device, and developed. In this way, the bonding bat (4) and the scrubber Ipline (
5) After filling the upper openings and flattening the surface, apply the filter base material in a 1 μm float on the wafer, perform the required patterning, and then dye it with cyan (blue-green) to obtain a cyan filter. However, no uneven dyeing due to uneven coating was observed.
勿論、ポジ形レジストによる開孔の埋め込みを行なわず
に、ネガ形レジスト膜(7)の上に直接、フィルタ母材
を形成したものは、その塗布むらによる染色むらが生じ
た。Of course, when the filter base material was formed directly on the negative resist film (7) without filling the openings with a positive resist, uneven dyeing occurred due to the uneven coating.
具体例2゜
ホトダイオードアレイ部の段差が約2μmで、ネガ形レ
ジストとして塩化ポリスチレン系レジスト(濃度15%
)、露光装置として遠紫外露光装置を用い、平坦化ネガ
形レジスト膜厚さを2.5μm1その上のポジ形レジス
トの厚さを0.7μm1その露光時間を約20秒、フィ
ルタ母材の厚さを0.5μmとしだ魚身外は具体例1と
同様で、この場合も染色むらのないシアンフィルりが得
られた。Specific example 2゜The step difference in the photodiode array part is about 2 μm, and a polystyrene chloride resist (concentration 15%) is used as a negative resist.
), using a deep ultraviolet exposure device as the exposure device, the thickness of the flattened negative resist film was 2.5 μm1, the thickness of the positive resist film on it was 0.7 μm1, the exposure time was about 20 seconds, and the thickness of the filter base material was The thickness was set to 0.5 μm, and the outside of the fish body was the same as in Example 1, and cyan fill without uneven dyeing was also obtained in this case.
この発明に用いられるネガ形レジストとしては、一般の
レジストとしての性能を有すると同時に、露光現像後は
無色透明となり、かつ、フィルタ母材およびウェーハ表
面との密着性が良好であること、更にフィルタ母材を溶
解している溶媒に対して安定であることが必要である。The negative resist used in this invention must have the performance as a general resist, be colorless and transparent after exposure and development, and have good adhesion to the filter base material and wafer surface. It needs to be stable to the solvent in which the base material is dissolved.
従って、ネガ形レジストとしては、露光前は感光剤自体
または増感剤などの添加により、着色しているものでも
、露光現像によって無色透明化するものであれば使用で
きる。Therefore, as a negative resist, even if the resist is colored by the sensitizer itself or the addition of a sensitizer before exposure, it can be used as long as it becomes colorless and transparent by exposure and development.
ポジ形レジストは上述の説明から判るように必ずしも無
色透明である必要はなく、通常のホトレジストとしての
性能を有しておればよい。このポジ形レジストは厚く塗
る必要は全くなく、ボンディングパット部およびダイシ
ングライン部の凹部に流入してこれを埋めるように低粘
度に調整する必要がある。As can be seen from the above description, the positive resist does not necessarily have to be colorless and transparent, but only needs to have the performance of a normal photoresist. This positive resist does not need to be applied thickly at all, but needs to be adjusted to have a low viscosity so that it flows into and fills the recesses of the bonding pad and dicing line.
上記実施例ではレジストとしていわゆるホトレジスト(
光源として紫外または遠紫外線を用いる)を用いたが、
X線または電子線レジスト、更にはイオンビームレジス
トも同様に使用できる。In the above embodiment, the resist is a so-called photoresist (
(using ultraviolet or far ultraviolet light as a light source),
X-ray or electron beam resists or even ion beam resists can be used as well.
以上説明したようにこの発明では、ホトダイオードアレ
イ部とボンディングバットおよびスクライプライン部と
を含めて全面に上面が平坦で、少なくともホトダイオー
ドアレイ部上では無色透明な被膜を形成し、その上にフ
ィルタ母材を被着させ染色してカラーフィルタアレイを
形成するので、フィルタ母材の形成むらおよびこれに伴
う染色むらの発生を防止でき、良好なカラーフィルタア
レイを有するカラーイメージセンサが製造できる。As explained above, in the present invention, the upper surface is flat over the entire surface including the photodiode array part, bonding butt, and scribe line part, and a colorless and transparent film is formed on at least the photodiode array part, and a filter base material is formed on the film. Since the color filter array is formed by depositing and dyeing, it is possible to prevent uneven formation of the filter base material and the resulting uneven dyeing, and it is possible to manufacture a color image sensor having a good color filter array.
第1図A−Dはこの発明の一実施例の主要段階における
状態を示す断面図である。
図において、(1)はn形シリコン基板、(2)はホト
ダイオードを構成するp影領域、(3)は表面の凹凸を
構成するアルミニウム配線、(4)はボンディングバッ
ト、(5)はスクライプライン、(7)はネガ形レジス
ト膜、(10はポジ形レジスト膜である0なお、図中同
一符号は同一または相当部分を示すO
代理人大岩増雄
特許庁長官殿
1.事件の表示 特願昭 58−215322号2・発
明(7) 名称 カラーイメージセンサの製造方法3、
補正をする者
5、補正−の対象
図面の第1図D
6、補正の内容
図面の第1図りを添付図面の通りに訂正する。
7、添付書類の目録
訂正後の第1図りを示す図面 1通
以 上FIGS. 1A-1D are cross-sectional views showing the main stages of an embodiment of the present invention. In the figure, (1) is the n-type silicon substrate, (2) is the p-shade region that makes up the photodiode, (3) is the aluminum wiring that makes up the surface unevenness, (4) is the bonding bat, and (5) is the scribe line. , (7) is a negative resist film, (10 is a positive resist film. 0 The same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts O. Attorney Masuo Oiwa, Commissioner of the Japan Patent Office. 1. Indication of the case. 58-215322 No. 2 Invention (7) Name Color image sensor manufacturing method 3,
Person making the amendment 5, Figure 1 D of the drawing to be amended 6. Contents of the amendment The first diagram of the drawing is corrected as shown in the attached drawing. 7. One or more drawings showing the first drawing after the revised list of attached documents
Claims (2)
部と、ボンディングバットおよびスクライプライン部と
を有するイメージセンサ用つエーノ・の上記ダイオード
アレイ部の上にカラーフィルタアレイを形成するに際し
て上記ダイオードアレイ部と上記ボンディングパットお
よびスクライプライン部とを含めて全面に上面が平坦で
少なくとも上記ダイオードアレイ部上では無色透明な被
膜を形成した後に、この被膜の上にフィルタ母材を被着
させこれを染色してカラーフィルタアレイを形成するこ
とを特徴とするカラーイメージセンサの製造方法。(1) When forming a color filter array on the diode array part of an image sensor having a photodiode array part having small irregularities on its surface, and a bonding butt and a scribe line part, the diode array part and the After forming a colorless and transparent film on the entire surface including the bonding pad and the scribe line part and having a flat top surface at least on the diode array part, a filter base material is applied on top of this film and it is colored by dyeing it. A method of manufacturing a color image sensor, comprising forming a filter array.
は上面の平坦なネガ形レジスト膜を、ボンディングパッ
トおよびスクライプライン部には上面が上記ネガ形レジ
スト膜の上面と一致するポジ形レジスト膜を形成し上記
ホトダイオードアレイ部と上記ボンディングバットおよ
びスフグイプライン部とにわたって全面に上面の平坦な
被膜を形成することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のカラーイメージセンサの製造方法。(2) A negative resist film with a flat top surface is formed on the photodiode array area and its surroundings, and a positive resist film whose top surface matches the top surface of the negative resist film is formed on the bonding pad and scribe line area. 2. The method of manufacturing a color image sensor according to claim 1, wherein a coating having a flat upper surface is formed over the entire surface of the photodiode array portion, the bonding bat, and the suffix pipeline portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58215322A JPS60106167A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Manufacturing method of color image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58215322A JPS60106167A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Manufacturing method of color image sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60106167A true JPS60106167A (en) | 1985-06-11 |
JPS6318341B2 JPS6318341B2 (en) | 1988-04-18 |
Family
ID=16670383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58215322A Granted JPS60106167A (en) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Manufacturing method of color image sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60106167A (en) |
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JPH0294475A (en) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of color filter |
KR100489351B1 (en) * | 1998-12-30 | 2005-08-03 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Manufacturing method of image sensor with protective film to which planarization process is applied |
KR100902597B1 (en) | 2007-10-04 | 2009-06-11 | 주식회사 동부하이텍 | CMOS image sensor manufacturing method |
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-
1983
- 1983-11-14 JP JP58215322A patent/JPS60106167A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6318341B2 (en) | 1988-04-18 |
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