[发明专利]固态摄像装置及其制造方法

说明书

本发明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(オンウユハ一)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固态摄像装置及其制造方法作一说明。

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，既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。