(57)【要約】【課題】  垂直方向に飛躍的に縮小された高画質な固体撮像装置を得る。【解決手段】  カラーフィルタ５０を、下地デバイス全面にカラーフィルタ材料４９を直接塗布して凹部領域４８を埋め込み、パターン転写露光した後に現像処理を行って形成する。こうして、レジストパターン層を介しない低い位置からのカラーフィルタ材料４９の埋め込みによって厚さのストリエーションを改善する。また、カラーフィルタ５０のエッジを順テーパ形状に形成して、隣接して形成される他色のカラーフィルタ５１,５２との連続性を確保する。また、上記パターン転写露光時に下地アライメントマークを基板４１からの距離が近いカラーフィルタ材料４９の面から直接検出でき、検出誤差を小さくして画質劣化を少なくする。また、平坦化層等の透明層は形成せず、マイクロレンズ形成時に下地アライメントマーク検出の誤差を低減して、更なる画質の向上を図る。【選択図】図１
2004165676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された転送部領域でなる凸部領域と上記基板における上記凸部領域に隣接した受光部領域でなる凹部領域で構成された単位セルと、上記単位セル上に形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有する固体撮像装置において、
上記凸部領域および凹部領域は、その表面に保護膜を有しており、
上記カラーフィルタは、上記凹部領域に直接埋め込まれ、且つ、隣接するカラーフィルタに接触して形成されると共に、表面が略平坦に形成されており、
上記凸部領域は、順次積層された層関絶縁膜,遮光膜および上記保護膜によって電極を覆って構成されており、
上記凸部領域において、上記保護膜は、上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接している
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
上記カラーフィルタには界面活性剤が添加されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
基板上に形成された転送部領域でなる凸部領域と上記基板における上記凸部領域に隣接した受光部領域でなる凹部領域で構成された単位セルと、上記単位セル上に形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有する固体撮像装置の製造方法であって、
上記凸部領域を、順次積層した層関絶縁膜,遮光膜および保護膜によって電極を覆って形成し、
上記凸部領域においては、上記保護膜を、上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接するように形成し、
上記カラーフィルタを、
上記単位セルの列上に１０ＣＰ以下の粘度を有するカラーフィルタ材料を２０００rpm以下の回転速度で塗布した後に所定の凹部領域を含む所定のパターンに成形して、当該凹部領域内に上記カラーフィルタ材料を直接埋め込む工程を、カラーフィルタの色の数だけ繰り返し行って、隣接するカラーフィルタ同士は互いに接触するように形成する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の固体撮像装置の製造方法において、
上記カラーフィルタ材料として、感光性樹脂からなる被染色性高分子材料を用いる
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の固体撮像装置の製造方法において、
上記カラーフィルタ材料として、カラーレジストを用いる
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像装置およびその製造方法に関し、より詳しくはカラーフィルタが光電変換部(受光部)上に形成された固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ固体撮像装置として、図２に単一セルの断面図を示すようなものがある。このＣＣＤ固体撮像装置における下地デバイスは、電極３や遮光膜５が形成されているために数μmの周期的な段差を有する。また、上記下地デバイスの最表面はＳi3Ｎ4等の保護膜６で覆われている。そのために、上記下地デバイスの形成以降に行われる所謂オンチップ工程においては、カラーフィルタ８,９,１０の形成に先行して透明平坦化材料をスピンコートして平坦化層７を形成することによって上記下地デバイスの段差を軽減した後、カラーフィルタ８,９,１０の形成を行う必要がある。
【０００３】
しかしながら、画素の高集積化が進むにつれて、Ｘ,Ｙ方向の縮小はもとよりＺ方向の縮小が重要且つ必要になってきている。尚、図２中において、１は基板、２は受光部(光電変換部)、４は層間絶縁膜、１１は保護層、１２はマイクロレンズである。
【０００４】
図３に、図２に示す単位セルにおける光学系の概念図を示す。図３において、受光部２からマイクロレンズ１２までのＺ方向の距離Ｌが長い場合は、斜め入射光１５が電極３等でなる凸部１３によって遮蔽されることになり、入射光を有効に利用できなくなる。尚、１４は垂直入射光である。
【０００５】
ところで、固体撮像素子が用いられた撮像装置(カメラ等)は、高集積化の進展と共に光学系がコンパクトになり、それに伴って射出瞳位置が極端に短いレンズの採用が活発になってきている。この射出瞳位置が極端に短いレンズの特徴は、図４に示すように、短瞳位置レンズ１８の場合は通常レンズに比較して固体撮像素子１６の表面への光の入射角度が大きくなるため、固体撮像素子１６の撮像領域１７に入射する全光束に対する斜め入射光２０の割合が高くなることにある。その結果、撮像領域１７の中心部と周辺部とで入射光量が不均一となりシェージング現象が発生する。このシェージング現象の発生の主な原因は、斜め入射光２０の入射角度が撮像領域１７の中心部より周辺部の方が大きいために、固体撮像素子１６の転送部領域でなる凸部(遮光膜等を含む)によって光束の蹴られが生じやすいことにある。そして、このシェージング現象は、上述したごとく固体撮像素子１６の受光部からマイクロレンズまでのＺ方向の距離が大きい程顕著に現れる。尚、１９は垂直入射光である。
【０００６】
一方においては、画面の色調における高画質化の要求があり、それに伴ってカラーフィルタの透過色分光特性に対しても更なる高品質化を図る必要がある。そして、そのためには、色相の質の向上を図る必要があり、カラーフィルタの膜厚を厚くすることで対応可能である。ところが、カラーフィルタの膜厚を厚くすることは、上述したＺ方向の縮小要求とは相反する。
【０００７】
また、上述したような高集積化によって固体撮像装置を形成する際に、図２において、カラーフィルタ８,９,１０やマイクロレンズ１２の形成工程における上記下地デバイスヘのレジストレーション(アライメント精度)が、従来に比して強く要求されようになってきている。ここで、ウェハアライメントにおいては、下地デバイスに形成されたアライメント用マークからのレーザ光の反射・回折光を平坦化層７を介して検出することによって、上記下地デバイスと上層との位置合わせを行っている。ところが、厚さ数μmの平坦化層７を介してのアライメント用マークの結像位置検出には、光学的に大きなズレを生じやすい。
【０００８】
このようなズレは、上記平坦化層７上にカラーフィルタ８,９,１０を形成する場合に当て嵌めると、以下のごとく敏感に画質に悪影響を及ぼす。即ち、図５に示すように、画素２１とカラーフィルタ８,９,１０とのズレ量Ｄが同じであっても平坦化層７の厚みＨが大きい程、隣接画素２１'へのクロストーク光(混色光)２２の正常光２３対する割合が大きくなるのである。
【０００９】
以上、幾つかの問題点について述べてきたが、これらの問題は固体撮像素子の高集積化の進展に伴って問題として浮上したものである。そして、これらの問題は、上記下地デバイス上に厚い平坦化層７を形成した後に(つまり、Ｚ方向の間隔を大きくして)カラーフィルタ８,９,１０を形成することに起因している。
【００１０】
上述したような問題点を解消する方法として、例えば、特許文献１に開示された固体撮像素子用光学カラーフィルタの製造方法が知られている。以下、この固体撮像素子用光学カラーフィルタの製造方法について、図６に従って説明する。
【００１１】
先ず、図６(a)に示すように、基板２５上における受光部(光電変換部)２６間に電極や遮光膜等でなる段部２７が形成されて、固体撮像デバイスが得られる。そして、この固体撮像デバイスに対してレジスト層２８が塗布されて、各段部２７間の段差部が埋め込まれる。次に、図６(b)に示すように、上記レジスト層２８における同じ色用の各受光部２６を中心とする複数の所定領域を開口し、この開口部も含めて全面に該等色の染料を含んだ高分子樹脂の層(以下、染色層と言う)２９を形成して、上記所定領域に染色層２９を埋め込む。次に、図６(c)に示すように、染色層２９をエッチバックして、上記開口部のみに染色層２９を残す。その後、図６(d)に示すように、剥離液によってレジスト層２８を除去する。
【００１２】
以下、図６(a)乃至図６(d)に示す一連の工程を全色の受光部２６に関して繰り返し行って、複数の染色層２９a〜２９dを全受光部２６上に埋め込み、各染色層２９a〜２９dをカラーフィルタとする。その後に平坦化層３０を形成する。
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された固体撮像素子用光学カラーフィルタの製造方法には、以下のような問題がある。すなわち、図６(b)に示す工程において、レジスト層２８をパターニングした後に、染色層(高分子樹脂層)２９を埋め込んでいる。したがって、レジスト層２８をパターニングした際に生ずるレジスト段差３１が元々在る段差部３２に追加されることになり、より大きな段差に対して染色層２９が埋め込まれることになる。そのため、染色層２９の塗布膜厚が不均一(ストリエーション)になり、極端な場合には「レジスト段差３１＋段差部３２」でなる段差を完全に埋め込むことができない場合がある。
【００１４】
また、上記レジスト層２８のパターニングは、段部２７上部の遮光膜(図示せず)上で行われる。ところが、その場合には、上記遮光膜からのハレーションを受けやすく、レジスト層２８のエッジ形状は順テーパとなる。そのため、染色層２９となる高分子樹脂を埋め込むと、埋め込まれた染色層２９は、下地パターン(レジスト層２８のエッジパターン)を反映して逆テーパになってしまう。その結果、隣接するカラーフィルタのエッジ部分にボイドが発生する。つまり、図３に示すカラーフィルタ８,９,１０のように隣接したカラ−フィルタ２９同士を接触させて連続して形成できないのである。そのために、画質が劣化してしまうという問題もある。
【００１５】
さらに、各色毎に染色層２９である高分子樹脂の不要部分をエッチバック(一般にバラツキやすい)によって除去するために、各染色層(フィルタ)２９の表面が平坦にならないという問題もある。
【００１６】
以上のごとく、上記特許文献１に開示された固体撮像素子用光学カラーフィルタの製造方法においては、隣接したカラ−フィルタ２９同士を接触させて連続して形成できず、然も各カラ−フィルタ２９の表面が平坦にならないために、平坦化層３０を形成する必要がある。結果として、各段部２７間の段差部に直接カラーフィルタ２９a〜２９dを埋め込んで形成しているにも拘わらず、受光部２６からマイクロレンズ(図示せず)までの垂直方向の距離は縮小されず、上記シェージング現象や下地アライメントマークの検出誤差の改善はあまり期待できないのである。
【特許文献１】特開平３‐９８００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、この発明の課題は、垂直方向に飛躍的に縮小された高精度で高画質な固体撮像装置、および、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、この発明の固体撮像装置は、基板上に形成された転送部領域でなる凸部領域と上記基板における上記凸部領域に隣接した受光部領域でなる凹部領域で構成された単位セルと,上記単位セル上に形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有する固体撮像装置において、上記凸部領域および凹部領域はその表面に保護膜を有しており、上記カラーフィルタは,上記凹部領域に直接埋め込まれ且つ隣接するカラーフィルタに接触して形成されると共に,表面が略平坦に形成されており、上記凸部領域は順次積層された層関絶縁膜,遮光膜および上記保護膜によって電極を覆って構成されており、上記凸部領域において,上記保護膜は,上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接していることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、カラーフィルタは、基板上に形成された転送部領域でなる各凸部領域間に在る凹部領域に直接埋め込まれて形成されると共に、隣接したカラーフィルタは互いに接触して形成されている。したがって、斜め入射光の遮蔽が低減されて上記シェージング現象が改善されると共に、画質の劣化が防止される。
【００２０】
さらに、上記凸部領域は、電極を、順次積層された層関絶縁膜,遮光膜および保護膜で覆って構成されており、上記凸部領域における保護膜は上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接している。したがって、上記カラーフィルタと保護膜との間および保護膜と遮光膜との間には何も無く、上記カラーフィルタは、平坦化層等を介さずにより基板に近い位置に形成されている。したがって、上記カラーフィルタを形成する際における下地アライメントマークの検出誤差が小さく、上記カラーフィルタのズレ量は少ない。さらに、必然的に、マイクロレンズも上記基板に近い位置に形成されている。したがって、上記マイクロレンズを形成する際における下地アライメントマーク検出誤差が小さく、マイクロレンズのズレ量は少ない。以上の結果、さらに高品位な画質が得られる。
【００２１】
また、１実施例の固体撮像装置では、上記カラーフィルタには界面活性剤が添加されている。
【００２２】
この実施例によれば、カラーフィルタには界面活性剤が添加されている。したがって、上記カラーフィルタの塗布性を向上させることができ、上記凹部領域に対して均一に塗布することができる。
【００２３】
また、この発明の固体撮像装置の製造方法は、基板上に形成された転送部領域でなる凸部領域と上記基板における上記凸部領域に隣接した受光部領域でなる凹部領域で構成された単位セルと,上記単位セル上に形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズを有する固体撮像装置の製造方法であって、上記凸部領域を順次積層した層関絶縁膜,遮光膜および保護膜によって電極を覆って形成し、上記凸部領域においては,上記保護膜を上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接するように形成し、上記カラーフィルタを、上記単位セルの列上に１０ＣＰ以下の粘度を有するカラーフィルタ材料を２０００rpm以下の回転速度で塗布した後に所定の凹部領域を含む所定のパターンに成形して、当該凹部領域内に上記カラーフィルタ材料を直接埋め込む工程を、カラーフィルタの色の数だけ繰り返し行って、隣接するカラーフィルタ同士は互いに接触するように形成することを特徴としている。
【００２４】
上記構成によれば、カラーフィルタは、基板上に形成された転送部領域でなる各凸部領域間に在る凹部領域に、カラーフィルタ材料を直接埋め込んで形成される。したがって、より低い段差に対して上記カラーフィルタが形成されることになり、上記カラーフィルタの厚さのストリエーションが防止されて表面が略平坦に形成される。そのため、平坦化層を形成する必要がなく、垂直方向の寸法が縮小される。さらに、カラーフィルタのエッジ形状は順テーパとなるために、隣接するカラーフィルタのエッジ部分にボイドが発生することはない。したがって、隣接したカラーフィルタ同士は互いに接触し、連続して形成される。その結果、画質の劣化が防止される。
【００２５】
その際に、上記カラーフィルタ材料の粘度を１０ＣＰ以下の低粘度に調整し、２０００rpm以下の低回転速度で塗布するようにしている。したがって、上記カラーフィルタ材料は上記凹部領域に均一に埋め込まれ、上記カラーフィルタの厚さのストリエーションが防止されて表面が略平坦に形成される。
【００２６】
さらに、上記凸部領域においては、上記保護膜を上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接するように形成しているので、平坦化層等を介さずにより基板に近い位置にカラーフィルタが形成される。したがって、上記カラーフィルタを形成する際における下地アライメントマークの検出誤差が小さく、上記カラーフィルタのズレが少なくなる。さらに、必然的に、マイクロレンズも基板に近い位置に形成されることになる。したがって、マイクロレンズを形成する際における上記下地アライメントマーク検出誤差が低減され、マイクロレンズのズレが小さくなる。こうして、さらに高品位な画質が得られる。
【００２７】
また、１実施例の固体撮像装置の製造方法では、上記カラーフィルタ材料として、感光性樹脂からなる被染色性高分子材料を用いる。
【００２８】
この実施例によれば、感光性樹脂からなる被染色性高分子材料を用いたカラーフィルタが上記凹部領域に平坦化層を介さずに、且つ、隣接したカラーフィルタと接触して形成される。こうして、画質の劣化が防止される。
【００２９】
また、１実施例の固体撮像装置の製造方法では、上記カラーフィルタ材料として、カラーレジストを用いる。
【００３０】
この実施例によれば、カラーレジストを用いたカラーフィルタが上記凹部領域に平坦化層を介さずに、且つ、隣接したカラーフィルタと接触して形成される。こうして、画質の劣化が防止される。
【発明の効果】
【００３１】
以上より明らかなように、この発明の固体撮像装置は、カラーフィルタを上記凹部領域に直接埋め込み、隣接したカラーフィルタを互いに接触させて形成したので、斜め入射光の遮蔽を低減して上記シェージング現象を改善できると共に、画質の劣化を防止できる。さらに、凸部領域を順次積層された層関絶縁膜,遮光膜および保護膜で電極を覆って構成し、上記凸部領域における保護膜を上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接して形成したので、上記カラーフィルタと保護膜との間および上記保護膜と遮光膜との間には何も無く、上記カラーフィルタは、平坦化層等を介さずにより基板に近い位置に形成されている。したがって、上記カラーフィルタを形成する際における下地アライメントマークの検出誤差が小さく、上記カラーフィルタのズレ量は少ない。さらに、必然的に、マイクロレンズも上記基板に近い位置に形成されている。したがって、上記マイクロレンズを形成する際における下地アライメントマーク検出誤差が小さく、マイクロレンズのズレ量は少ない。したがって、さらに高品位な画質を得ることができる。
【００３２】
すなわち、この発明によれば、デバイスの性能を落とすことなく垂直方向の寸法を縮小できる。その結果、上記シェーディング不良の改善、カラーフィルタやマイクロレンズの実質的なアライメント精度の向上、クロストークによる画質劣化の抑制が可能となり、高精度,高精細な固体撮像装置を得ることができるのである。
【００３３】
また、この発明の固体撮像装置の製造方法は、カラーフィルタを、上記凹部領域にカラーフィルタ材料を直接埋め込んで形成するので、より低い段差に対してカラーフィルタを形成することができる。したがって、カラーフィルタの厚さのストリエーションを防止して表面を略平坦に形成でき、平坦化層の形成を省略して垂直方向の寸法を縮小できる。その結果、斜め入射光の遮蔽を低減して上記シェージング現象を改善できる。さらに、カラーフィルタのエッジ形状を順テーパにできるので、隣接したカラーフィルタ同士を接触させて連続して形成することができる。したがって、画質の劣化を防止できる。
【００３４】
その際に、上記カラーフィルタ材料の粘度を１０ＣＰ以下の低粘度に調整し、２０００rpm以下の低回転速度で塗布するようにしている。したがって、上記カラーフィルタ材料を上記凹部領域に均一に埋め込むことができ、上記カラーフィルタの厚さのストリエーションを防止して表面を略平坦に形成することができる。
【００３５】
さらに、上記凸部領域においては、上記保護膜を上記遮光膜の上面に接し且つ上記カラーフィルタの下面に接するように形成するので、平坦化層等を介さずにより基板に近い位置にカラーフィルタを形成することができる。したがって、上記カラーフィルタ形成時における下地アライメントマークの検出誤差を小さくでき、上記カラーフィルタのズレを少なくできる。さらに、必然的に、マイクロレンズも基板に近い位置に形成されることになるので、上記マイクロレンズを形成する際における上記下地アライメントマークの検出誤差を低減でき、マイクロレンズのズレを小さくできる。したがって、更なる画質の高品質化を図ることができる。
【００３６】
すなわち、この発明によれば、デバイスの性能を落とすことなく垂直方向の寸法を縮小できる。その結果、上記シェーディング不良の改善、カラーフィルタやマイクロレンズの実質的なアライメント精度の向上、クロストークによる画質劣化の抑制が可能となり、高精度,高精細な固体撮像装置を得ることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す図である。図１(a)に示すように、下地デバイスの単位画素セルは、基板４１上に形成された受光部(光電変換部)４２と、各受光部４２の間に形成された電極４３,層間絶縁膜４４,遮光膜４５および保護膜４６からなる電荷転送部としての凸部領域４７とのコンビネーションによって構成されている。
【００３８】
先ず、図１(b)に示すように、各凸部領域４７間の各凹部領域４８(受光部４２の領域)を含む全面に、カラーフィルタ材料４９をスピンコート等によって直接塗布する。こうすることによって、上述した特開平３−９８００２号公報の場合のごとくパターニングされたレジスト層を介して高段差のある状態でカラーフィルタ材料を埋め込む場合に比べて、上記ストリエーションを改善することができる。
【００３９】
この場合、上記カラーフィルタ材料４９は、被染色基質であっても着色したカラーレジストであっても良い。尚、密着性や塗布性に問題がある場合は、密着性増強剤(例えば、ヘキサメチルジシラザン)を上記下地デバイスの表面に気相塗布することや、界面活性剤をカラーフィルタ材料４９中に添加することで対応可能である。但し、受光部４２の凹部領域４８にカラーフィルタ材料４９を均一に埋め込むためには、塗布するカラーフィルタ材料４９の粘度を最適化した方が良い。すなわち、例えば、１０ＣＰ以下の低粘度に調整し、且つ、２０００rpm以下の比較的低速回転でのスピンでカラーフィルタ材料４９を塗布することによって、上記ストリエーションの発生を防ぐことができるのである。
【００４０】
次いで、均一に塗布されたカラーフィルタ材料４９に対して、所定領域にカラーフィルタ材料４９を残存させるためにパターン転写露光した後、以下のような現像処理を行う。すなわち、カラーフィルタ材料４９が被染色基質である場合には、染色処理並びにタンニン酸・吐酒石による定着処理を行う。また、カラーレジストである場合には、上記定着処理の変わりに熱処理による硬化処理を行うのである。こうして、図１(c)に示すように、特定色に関する受光部４２を中心とする上記所定領域のみに、上記特定色のカラーフィルタ５０が形成される。
【００４１】
その場合、残存したカラーフィルタ５０のエッジは順テーパ形状に形成されているために、引き続いて隣接して形成される他色のカラーフィルタとの連続性を確保することができるのである。また、カラーフィルタ材料４９を塗布した後におけるフォトリソグラフィにおいて、下地に形成されたアライメント用ターゲットマークを基板４１からの距離が近いカラーフィルタ材料４９の面から直接検出することが可能である。したがって、上述した特開平３−９８００２号公報の場合のごとく厚い平坦化膜を介して基板４１から遠い位置から検出する場合に比して、検出誤差は極めて少なく、図１(c)に示すように仕上がりパターン形状は対称性が良い。
【００４２】
その後、上述と同様のカラーフィルタ形成工程を所定の色数分だけ繰り返すことによって、図１(d)に示すように、全色のカラーフィルタ５０,５１,５２が形成される。その状態で、図１(a)において下地デバイスに存在していた数μmの段差はおおよそ１/１０以下に抑制されて、略平坦化されている。それと共に、互いに隣接して形成された各カラーフィルタ５０,５１,５２は連続して形成されており、画質の向上を図ることが可能となる。
【００４３】
また、上記凹部領域４８に埋め込まれたカラーフィルタ５０,５１,５２の実質的な膜厚は通常の２倍以上になるため、カラーフィルタ５０,５１,５２の色濃度を高める際の自由度が飛躍的に向上し、画質の改善を図ることが可能となる。また、従来と同じ色濃度であれば、カラーレジスト材料の保存安定性や特性(レジスト感度)の向上を目的とした色素添加量(分散量ないし溶解量)の削減という点においても自由度が大幅に向上する。すなわち、本実施の形態によれば、Ｚ方向への縮小を図りつつ、色相の向上やカラーレジストの特性改善が可能になるのである。
【００４４】
次に、上記カラーフィルタ５０,５１,５２形成後に、微少段差の平坦化とカラーフィルタ５０,５１,５２を保護するために、アクリル等の透明材料によってオーバーコート層を形成する。次いで、詳述しないが、従来の固体撮像装置の製造の場合と同様に、マイクロレンズ形成工程に移行する。尚、このマイクロレンズ形成工程においても、従来の固体撮像装置の製造方法の場合にカラーフィルタ上に形成していた平坦化層等の透明層が削除されているために、マイクロレンズ形成時の下地アライメントマーク検出の誤差を低減できるのである。したがって、更なる画質の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
以上のごとく、本実施の形態においては、下地デバイス全面にカラーフィルタ材料４９を直接塗布して、凹部領域４８(受光部４２の領域)を埋め込むようにしている。したがって、パターニングされたレジスト層を介して高い位置からカラーフィルタ材料を埋め込む場合に比べて上記ストリエーションを改善することができる。また、次いで、カラーフィルタ材料４９に対してパターン転写露光した後現像処理をおこなってカラーフィルタ５０を形成する。したがって、カラーフィルタ５０のエッジは順テーパ形状に形成され、隣接して形成される他色のカラーフィルタ５１,５２との連続性を確保することができる。また、上記パターン転写露光時に、下地アライメントマークを基板４１からの距離が近いカラーフィルタ材料４９の面から直接検出することができる。したがって、検出誤差を小さくして画質の劣化を少なくできる。
【００４６】
また、埋め込まれたカラーフィルタ５０,５１,５２の実質的な膜厚を通常の２倍以上にして、カラーフィルタ５０,５１,５２の色濃度を高める自由度や、従来と同じ色濃度であれば、カラーレジスト材料の色素添加量を削減して特性の向上を図る自由度を、Ｚ方向への縮小を図りつつ向上させることができるのである。
【００４７】
また、マイクロレンズを形成する場合も、従来の平坦化層等の透明層は形成しないので下地アライメントマーク検出の誤差を低減できる。したがって、更なる画質の向上を図ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図２】従来のＣＣＤ固体撮像装置における単一セルの断面図である。
【図３】図２の単一セルにおける光学系の概念図である。
【図４】射出瞳位置が極端に短いレンズの特性説明図である。
【図５】下地デバイスとカラーフィルタとの位置ズレが画質に及ぼす悪影響の説明図である。
【図６】従来の固体撮像素子用光学カラーフィルタの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
４１…基板、
４２…受光部(光電変換部)、
４３…電極、
４４…層間絶縁膜、
４５…遮光膜、
４６…保護膜
４７…凸部領域、
４８…凹部領域、
４９…カラーフィルタ材料、
５０,５１,５２…カラーフィルタ。
【図１】
2004165676.tif 000003
【図２】
2004165676.tif 000004
【図３】
2004165676.tif 000005
【図４】
2004165676.tif 000006
【図５】
2004165676.tif 000007
【図６】
2004165676.tif 000008