固态摄像装置及其制造方法制造方法及图纸

在形成ＣＣＤ的基片上的保护膜上面形成有透明填塞层和透明平坦膜层，使该保护膜表面平坦。在透明平坦膜层上面形成红、蓝、黄色的彩色滤光片。该彩色滤光片由合成感光性材料形成。由此可高精度地形成形状良好的彩色滤光片，又在分光特性上，可实现所有的彩色滤光片均匀。由此可得到优异特性的图像，而无因闪光性能、遮蔽性能及粉尘等不良情况引起的图像不良。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在形成于固态摄像元件上的光敏部(受光部)分上面形成彩色滤色片的固态摄像(图像阅读)装置及其制造方法。以往，作为彩色滤光片(器)的方法，有染色法、印刷法、电沉积法等。一般多使用具优异的彩色滤光片图形(案)的清晰度，容易由染料得到所希望的分光特性的染色法。另一方面，作为将该彩色滤光片(器)安装于固态摄像元件上的方法有薄片印着(ォンゥュハ一)方式和粘结方式二种。尤其是，薄片印着方式由于可直接形成于形成了固态摄像元件的基片(板)上，该方式就成了该类方法的主流。由于这个原因，作为形成彩色化的固态摄像设备的方法，可以将上述的染色法和薄片印着方式组合应用(下面称为薄片印着染色法)。下面，参照附图就使用薄片印着染色法得到的作一说明。图33所示为以往的固态摄像装置的结构。在半导体基片1上，按一定位置排列了作为光敏部的光敏二极管。在作为光敏部2以外的区域中的传递部之上部的半导体基片1上，形成有绝缘膜，传递电极及遮光膜。在这些半导体基片1上形成有保护膜5。在保护膜5之上又形成有透明的平坦膜层60。在其上再形成了彩色滤光片7。该彩色滤光片7组成有3种颜色，由红色滤光片7R，绿色彩色滤光片7G及蓝色彩色滤光片7B构成。在形成了固态摄像装置的半导体基片1的周围部形成有接合块3和划线部4。彩色滤光片7为在形成于保护膜5之上的的透明平坦膜层6的上面，在明胶、酪素等的天然蛋白中掺合作为感光材料的重铬酸，将作为溶剂使用了水的材料作均匀涂布，然后，使用所希望的屏罩作紫外线的照射。过后，将没有照射紫外线的部分溶于水，形成彩色滤光片图案。接着，以具有所求的分光特性的染料对该彩色滤光片图案进行着色，形成彩色滤光片7。最后，将形成于用作固态摄像装置的外部接线连接部的接合块3和划线部4的上面的透明平坦膜层6除去。由以上的工序形成了彩色滤光片7。通常，固态摄像装置随着基片尺寸的小型化以及多像素化，要求缩小由此形成的光敏部2的面积。为此，提出了使彩色滤光片7微小化的要求。这时，也就要求彩色滤光片7的形状和其分光特性均匀。然而，对于在以往用作彩色滤光片材料的明胶、酪素等天然蛋白中掺合作为感光材料的重铬酸的材料来说，其在图案形成时的清晰度是很低的。因此，在由这种彩色滤光片7形成的固态摄像装置上会发生装置的品质波动。这样，如想得到其清晰度在材料本身品质以上的细微图案，而不论固态摄像元件上的平坦程度如何，就应形成如图33所示的、具有如人眼瞳孔那样的曲率的彩色滤光片7。这样，即使提高固态摄像装置上面的平坦度，彩色滤光片7与相邻的滤光片仍在其边端部重叠。从而，由于光线通过该重叠部分，即发生混色、闪光等的图像画面不良。又，彩色滤光片7的上面形状呈弯曲状，不平坦，在一个像素内的分光(光谱)特性产生离散。结果，又产生闪光及遮蔽不良的固态摄像装置的性能不佳。天然蛋白的分子量分布，既使在经相当纯的精练之后，仍难以作到具很好再现性的均匀。又，因天然蛋白含有达数千ppm的碱金属(Na、K等)，该碱金属在固态摄像装置内扩散，增加了暗电流。特别是，在固态摄像装置中，暗电流较周围像素大的像素以白点出现于影像上，成为发生白疵点的原因。另外，在制作了固态摄像装置之后的几周后，发生出现白疵的时效变化。为解决上述问题，在特开平1-142605号、特开平2-96704号、特开平4-163552号公报等上提出了使用具优异分辨性能的合成感光材料。根据上述公报所载，可将带染色基的共聚带和感光剂溶解于有机溶剂，由此合成合成感光材料。又，其制造彩色滤光片的方法是，涂布合成感光性材料，作紫外线曝光，使用有机溶剂或含有机溶剂的水溶液作为显影液，将未曝光部分形成彩色滤光片。然而，通常，在固态摄像元件上形成彩色滤光片的场合，在透明平坦膜层6之上进行以有机溶剂为溶剂的合成感光性材料的涂布，则透明平坦膜层6溶于有机溶剂，在透明平坦膜层6和彩色滤光片层之间形成该2层互相混合的混合层。此时，在形成彩色滤光片层后，形成了彩色滤光片图案的场合，就无法除去形成于未照射部分的混合层。因此，在形成第一个彩色滤光片7时，发生混合层的着色。再在形成第2、第3个彩色滤光片7时，在形成第1个彩色滤光片的着色了的混合层残留于第2、第3个彩色滤光片7和透明平坦膜层6之边界面上。从而，发生混色，产生图像不良等问题。另外，在该具体的方法中，为除去形成于结合块3和划线部4上面的透明平坦膜层6，使用了如用氧等离子体的O2吹拂浸蚀法(アツシング)等的干浸蚀法。这时，比起以曝光、显影处理去除该膜层的场合，发生更多的颗粒。另外，也会发生等离子体损伤导致的暗电流的增加。因此，这也是白疵点的发生原因。但是，该方法比起在已有的天然蛋白中添加重铬酸盐形成的材料来，其在材料涂布工序中，具有极为优秀的膜厚面内的均一性。彩色滤光片的形状也随之变得极为均匀。因此，用了以有机溶剂为溶剂的合成感光性材料形成彩色滤光片的方法，就其对图案的控制性能很高这一点上，对今后元件微小化是一有效的手段。如上所述，彩色滤光片7的图形崩坏使固态摄像装置的性能劣化，又，为解决此问题而提出的将合成感光性材料用作彩色滤光片材料，仍有发生以闪光、颗粒、白疵点等为原因的图像不良。鉴于上面所说问题，本专利技术提供了一种固态摄像装置，该装置既使对于固态摄像装置基块的小型化及多像素化来说，也显示了优异的图像特性。为解决上述问题，本专利技术的固态摄像装置具备在至少由光敏部和输送部形成的半导体基片上的透明的填塞层及透明平坦膜层，和在上述透明的平坦膜层的上面的、由合成感光性材料形成的彩色滤光片。为解决上述问题，本专利技术的固态摄像装置的制造方法至少包括，在形成于半导体基片之上的划线部和保护膜之间，由正片型(ボジ型)感光性热硬化材料形成填塞层的工序;在上述半导体基片上的绝缘膜上的上述保护膜和遮光金属层上的上述保护膜之间，由正片型感光性热硬化材料形成透明填塞层的工序;在上述填塞层和上述透明填塞层及上述保护膜的上面，由正片型感光性热硬化材料形成透明平坦膜层的工序;在上述透明平坦膜上面，由用水作为溶剂的合成感光性材料，以曝光和显影的手段形成彩色滤光片的工序;和以曝光及显影的手段除去在上述划线部和上述结合块之上面的上述填塞层和透明平坦膜层的工序。另外，至少包括在半导体基片上的划线部和保护膜之间形成填塞层的工序;在上述半导体基片上的绝缘膜上的上述保护膜和遮光金属层上的上述保护膜之间形成透明填塞层的工序;在上述填塞层和透明填塞层及保护膜之上面，由非感光性热硬化材料形成透明平坦膜层的工序;对上述透明平坦膜层作热处理，在该透明平坦膜层上面，由溶剂系使用有机溶剂的合成感光性材料形成彩色滤光片的工序;以及由于浸蚀法除去上述结合块上的所述透明平坦膜层和上述划线部上的所述填塞层的工序。又，至少包括在半导体基片上的划线部和保护膜之间形成填塞层的工序;在上述半导体基片上的绝缘膜上的所述保护膜和遮光金属层上的所述保护膜之间形成透明填塞层的工序;在上述填塞层、透明填塞层和保护膜的上面由负片型热硬化材料形成透明平坦膜层的工序;对所述透明平坦膜层进行热或光辐射、或二者同时的处理工序;在上述透明平坦膜上面，由溶剂系使用了有机溶剂的合成感光性材料形成彩色滤光片的工序及由于浸蚀方法除去上述结合块上的所述透明平坦膜层和上述划线部上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态摄像装置，其特征在于，所述的固态摄像装置具备：在至少由光敏部和输送部形成的半导体基片上的透明的填塞层及透明平坦膜层，和在上述透明的平坦膜层的上面的、由合成感光性材料形成的彩色滤光片。

【技术特征摘要】
1.一种固态摄像装置，其特征在于，所述的固态摄像装置具备在至少由光敏部和输送部形成的半导体基片上的透明的填塞层及透明平坦膜层，和在上述透明的平坦膜层的上面的、由合成感光性材料形成的彩色滤光片。2.如权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于，所述透明填塞层及透明平坦膜层为正片型感光性热硬化材料。3.如权利要求2所述的固态摄像装置，其特征在于，所述正片型感光性热硬化材料为聚甲基丙烯酸甲酯和聚缩水甘油甲基丙烯酸酯的共聚物。4.如权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于，由用水为溶剂的合成感光性材料形成所述的彩色滤光片。5.如权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于，所述透明平坦膜层由非感光性热硬化材料形成，所述彩色滤光片由用有机溶剂为溶剂的合成感光性材料形成。6.如权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于，所述透明平坦膜层由负片型感光性热硬化材料形成，所述彩色滤光片由用有机溶剂为溶剂的合成感光性材料形成。7.如权利要求5所述的固态摄像装置，其特征在于，作为所述彩色滤光片材料中的感光材料，由用有机溶剂为溶剂的合成感光性材料形成，该溶剂中添加了作光交联的迭氮化合物。8.如权利要求4所述的固态摄像装置，其特征在于，形成上述彩色滤光片的合成感光性材料系将丙烯酸共聚物和含氧多碱酸类及光交联的重氮化合物溶于水而成。9.如权利要求8所述的固态摄像装置，其特征在于，形成所述的彩色滤光片的合成感光性材料中的上述丙烯酸共聚物为由以下通式表示的平均分子量(重量)在5000-10万范围的 (式中，R1表示氢原子，或CH3，R2及R3互为独立地表示CH3，C2H5，C6H5等的烷基或芳基，n为1-10)，的单体5-20%(重量)，2-羟基甲基丙烯酸乙酯45-55%(重量)，二异丁胺20-30%(重量)，甲基丙烯酸苄酯5-20%(重量)组成。10.如权利要求8所述的固态摄像装置，其特征在于，形成上述彩色滤光片的合成感光性材料中的所述重氮化合物为由二苯基胺-4-重氮鎓盐或其衍生物和甲醛组成的缩聚化合物。11.如权利要求8所述的固态摄像装置，其特征在于，形成上述彩色滤光片的合成感光性材料中的所述重氮化合物为由二苯基胺-4-重氮鎓盐或其衍生物和4，4′-双-甲氧基甲基二苯基醚组成的缩聚物。12.如权利要求8所述的固态摄像装置，其特征在于，形成上述彩色滤光片的合成感光性材料中的所述重氮化合物为不存在氨基的化合物。13.如权利要求10所述的固态摄像装置，其特征在于，所述的二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：下村幸司，佐野义和，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]