JP2006269533A - Solid-state imaging device and its manufacturing method, electronic information equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device and its manufacturing method wherein process parameters can be easily controlled and a wide margin can be secured for a defective color mixture (color shading) and defective luminance shading by the deviation of a lens, etc. accompanied by the microfabrication of a cell size, and also to provide electronic information equipment using the device such as a digital camera, a video camera, and a camera-attached mobile phone. <P>SOLUTION: A flattened film 5 is etched to only a desired depth for each color region of a color filter by a photolithography technology and an etching technology to form steps in the flattened film 5. By forming each color layer 13a-13c of the color filter thereon, the top surface of the color filter is flattened with no step while maintaining an optimum thickness for each color layer 13a-13c. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、イメージセンサとして用いられ、カラー化された固体撮像装置およびその製造方法および、これを用いた例えばデジタルカメラ、ビデオカメラおよびカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。   The present invention relates to a colorized solid-state imaging device used as an image sensor, a manufacturing method thereof, and an electronic information device such as a digital camera, a video camera, and a camera-equipped mobile phone device using the same.

近年、固体撮像装置をカラー化するために、CCD(Charge Coupled Device)などの固体撮像素子が形成された半導体基板上に直接カラーフィルタを形成する方法が主流となってきている。また、セルサイズの微細化に伴って、カラーフィルタの上部にマイクロレンズを形成して受光部に集光させる構成も採用されている。   In recent years, in order to colorize a solid-state imaging device, a method of forming a color filter directly on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) is formed has become mainstream. Further, with the miniaturization of the cell size, a configuration is adopted in which a microlens is formed on the color filter and condensed on the light receiving unit.

以下に、従来の固体撮像装置およびその製造方法として、図6(a)〜図6(c)の層内マイクロレンズ形成工程、図7(d)および図7(e)の平坦化膜形成工程、図8(f)〜図8(h)のカラーフィルタ形成工程、図9(i)〜図9(k)のマイクロレンズ形成工程について詳細に説明する。   Hereinafter, as a conventional solid-state imaging device and a method for manufacturing the same, an intra-layer microlens forming process of FIGS. 6A to 6C and a planarizing film forming process of FIGS. 7D and 7E are shown. 8 (f) to 8 (h) and the microlens formation process of FIGS. 9 (i) to 9 (k) will be described in detail.

図6(a)〜図9(k)は、従来の固体撮像装置の各製造工程を説明するための要部断面図であり、ここではCCDを例示している。   FIG. 6A to FIG. 9K are cross-sectional views of relevant parts for explaining each manufacturing process of a conventional solid-state imaging device, and here, a CCD is illustrated.

図6(a)に示すように、ウェハ基板1上にウェハ基板1上に、ゲート絶縁膜であるSiO膜2を介して、トランジスタチャネル領域を構成するポリシリコン膜3aさらにゲート電極のAl膜3bが形成された固体撮像素子(CCD)を形成する。ウェハ基板1には光照射により信号電荷を生成するために図示しない複数の受光領域(画素部;光電変換部)がマトリクス状に設けられており、この受光領域から信号電荷を転送するために、この受光領域の周囲には、SiO膜2からなるゲート絶縁膜を介してトランジスタチャネル領域さらにその上にゲート電極が設けられてトランジスタ3が構成されている。 As shown in FIG. 6A, the polysilicon film 3a constituting the transistor channel region and the Al film of the gate electrode are formed on the wafer substrate 1 through the SiO 2 film 2 as a gate insulating film on the wafer substrate 1. A solid-state imaging device (CCD) on which 3b is formed is formed. The wafer substrate 1 is provided with a plurality of light receiving regions (pixel portions; photoelectric conversion portions) (not shown) in order to generate signal charges by light irradiation, and in order to transfer signal charges from the light receiving regions, Around this light receiving region, a transistor 3 is configured by providing a gate electrode on the transistor channel region via a gate insulating film made of the SiO 2 film 2.

このトランジスタ3が設けられた基板全面にマイクロレンズ材料を塗布して、図6(b)の層内マイクロレンズフォト工程に示すようにフォトリソグラフィー技術により所望の領域を残してエッチングを行い、図6(c)の層内マイクロレンズメルト工程に示すようにマイクロレンズ材料を溶融させて外周縁部を丸くすることにより複数の層内マイクロレンズ4を形成する。この層内マイクロレンズ4は、必要に応じて形成されるものであり、各受光領域(光電変換部)に光を集光させるために凸レンズ形状とされ、各受光領域の位置に対応してそれぞれ設けられている。   A microlens material is applied to the entire surface of the substrate on which the transistor 3 is provided, and etching is performed by leaving a desired region by photolithography as shown in the in-layer microlens photo process of FIG. 6B. As shown in the in-layer microlens melting step (c), a plurality of in-layer microlenses 4 are formed by melting the microlens material and rounding the outer peripheral edge. This in-layer microlens 4 is formed as necessary, and is formed into a convex lens shape for condensing light in each light receiving region (photoelectric conversion unit), and corresponds to the position of each light receiving region. Is provided.

次に、図7(d)のアクリル材塗布工程に示すように、層内マイクロレンズ4上のウェハ全面にアクリル材5aを塗布し、図7(e)のアクリル材表面平坦化工程に示すように、アクリル材5aの表面を平坦化して平坦化膜5を形成する。このとき、必要に応じて平坦化膜5をエッチバックしてもよい。   Next, as shown in the acrylic material application process in FIG. 7D, the acrylic material 5a is applied to the entire surface of the wafer on the in-layer microlens 4, and as shown in the acrylic material surface flattening process in FIG. Then, the surface of the acrylic material 5a is flattened to form the flattened film 5. At this time, the planarizing film 5 may be etched back as necessary.

さらに、この平坦化膜5上にカラーフィルタ材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により必要な領域のみに色層を残す。このカラーフィルタフォト工程を、カラーフィルタの各色層毎に繰り返す。   Further, a color filter material is applied on the planarizing film 5, and a color layer is left only in a necessary region by a photolithography technique. This color filter photo process is repeated for each color layer of the color filter.

即ち、まず、平坦化膜5上に1色目のカラーフィルタ材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により1色目の色層形成領域のみに色層を残し、他の領域は現像除去することにより、図8(f)に示すように、1色目の色層6aを形成する。次に、2色目のカラーフィルター材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により2色目の色層形成領域のみに色層を残し、他の領域は現像除去することにより、図8(g)に示すように、2色目の色層6bを形成する。さらに、3色目のカラーフィルター材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により3色目の色層形成領域に色層を残すことにより、図8(h)に示すように、3色目の色層6cを形成する。   That is, first, a color filter material of the first color is applied on the planarizing film 5, a color layer is left only in the color layer formation region of the first color by photolithography technology, and the other regions are developed and removed, whereby FIG. As shown in (f), the first color layer 6a is formed. Next, a color filter material for the second color is applied, a color layer is left only in the color layer formation region for the second color by photolithography, and the other regions are developed and removed, as shown in FIG. A second color layer 6b is formed. Further, a third color layer 6c is formed as shown in FIG. 8H by applying a color filter material of the third color and leaving a color layer in the color layer formation region of the third color by photolithography. .

さらに、図9(i)に示すように、カラーフィルタの各色層6a〜6c上の全面にアクリル材を塗布し、このアクリル材の表面を平坦化して保護膜7を形成する。このとき、必要に応じて保護膜7をエッチバックしてもよい。   Further, as shown in FIG. 9I, an acrylic material is applied to the entire surface of the color layers 6a to 6c of the color filter, and the protective film 7 is formed by flattening the surface of the acrylic material. At this time, the protective film 7 may be etched back as necessary.

さらに、この保護膜7上にマイクロレンズ材料を塗布して、図9(j)のマイクロレンズフォト工程に示すようにフォトリソグラフィー技術により所望の領域を残してエッチングを行い、図9(k)のマイクロレンズメルト工程に示すようにマイクロレンズ材料を溶融させて外周縁部を丸くすることによりカラーフィルタの各色層6a〜6c上方に各マイクロレンズ8をそれぞれ形成する。このマイクロレンズ8は、受光領域に光を集光するために凸レンズ形状とされ、各色層6a〜6cにそれぞれ対応して形成されている。   Further, a microlens material is applied on the protective film 7, and etching is performed by using a photolithography technique to leave a desired region as shown in the microlens photo process of FIG. 9 (j). As shown in the microlens melting step, the microlens material is melted to round the outer peripheral edge, thereby forming the microlenses 8 above the color layers 6a to 6c of the color filter. The microlens 8 has a convex lens shape for condensing light in the light receiving region, and is formed corresponding to each of the color layers 6a to 6c.

上記カラーフィルタの各色層6a〜6cは、色により最適な膜厚を有しているが、従来の固体撮像装置の製造方法では、カラーフィルタの各色層6a〜6cの下部が平坦化されているため、カラーフィルタの各色層6a〜6cの上部表面が面一に揃わず、各色領域によって上部表面が凹凸状態となる。   Each of the color layers 6a to 6c of the color filter has an optimum film thickness depending on the color. However, in the conventional method for manufacturing a solid-state imaging device, the lower portions of the color layers 6a to 6c of the color filter are flattened. Therefore, the upper surfaces of the color layers 6a to 6c of the color filter are not flush with each other, and the upper surface is in an uneven state by each color region.

このため、画素サイズ(受光領域のサイズ)が微小化するにつれて、カラーフィルタの各色層6a〜6cとその上部に設けられたマイクロレンズ8との位置関係が理想的なものからずれた場合に、マイクロレンズ8を通過した光が各受光領域上に集光される過程で、隣接する画素部(受光領域)のカラーフィルタの一部に光が通過する確率が大きくなって、色の混色(色シェーディング)不良の原因になることが考えられる。   For this reason, as the pixel size (the size of the light receiving region) becomes smaller, when the positional relationship between the color layers 6a to 6c of the color filter and the microlens 8 provided on the color layer deviates from an ideal one, In the process in which the light that has passed through the microlens 8 is collected on each light receiving area, the probability that the light passes through a part of the color filter of the adjacent pixel portion (light receiving area) increases, and color mixing (color It may be a cause of defective shading.

そこで、例えば特許文献1には、隣接する画素部間で光の混入を防ぐために、表面が凹凸な基板に透明高分子樹脂を回転塗布し、元の表面の凹部のみに透明高分子樹脂膜を残すことにより表面を平坦化させ、その上に染色層、中間層、染色層を形成する方法が開示されている。   Therefore, for example, in Patent Document 1, in order to prevent light from being mixed between adjacent pixel portions, a transparent polymer resin is spin-coated on a substrate having an uneven surface, and a transparent polymer resin film is formed only on the concave portion of the original surface. A method of flattening the surface by leaving it and forming a dyed layer, an intermediate layer, and a dyed layer thereon is disclosed.

例えば特許文献2には、特定色のカラーフィルタの各色層を選択的に形成した後、このカラーフィルタの各色層が形成されていない領域に、カラーフィルタの各色層の表面と略同位置の表面高さとなるように段差低減層を形成し、その上に別色の色層を選択的に形成する方法が開示されている。   For example, in Patent Document 2, after each color layer of a color filter of a specific color is selectively formed, a surface substantially in the same position as the surface of each color layer of the color filter is formed in a region where each color layer of the color filter is not formed. A method is disclosed in which a step reducing layer is formed to have a height, and a color layer of another color is selectively formed thereon.

これらの方法によれば、厚みが均一なカラーフィルタの各色層を形成して、カラーフィルタの各色層の厚み差に起因するライン分光差を抑えることができる。
特開平4−233273号公報 特開平11−340447号公報
According to these methods, each color layer of the color filter having a uniform thickness can be formed, and the line spectral difference due to the thickness difference of each color layer of the color filter can be suppressed.
JP-A-4-233273 JP 11-340447 A

上述したように、上記従来の固体撮像装置の製造方法では、カラーフィルタが色により最適膜厚を有しており、かつ、カラーフィルタの各色層6a〜6cの下地が平坦化されているため、カラーフィルタの各色層6a〜6cの上部表面が揃わず、色領域によって凹凸となるため、色シェーディング不良が生じる虞がある。   As described above, in the above-described conventional method for manufacturing a solid-state imaging device, the color filter has an optimum film thickness depending on the color, and the ground of the color layers 6a to 6c of the color filter is flattened. Since the upper surfaces of the color layers 6a to 6c of the color filter are not aligned and become uneven depending on the color region, there is a possibility that color shading failure may occur.

上記特許文献1および特許文献2に開示されている従来技術では、色の混色(色シェーディング)を防ぐために、カラーフィルタの各色層を同一高さに形成するのではなく、2層、3層と積層してカラーフィルタ層を形成しており、本発明とは目的が類似しているものの、その構造が根本的に異なっている。   In the prior art disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, in order to prevent color mixture (color shading), each color layer of the color filter is not formed at the same height, but two layers, three layers, and the like. A color filter layer is formed by laminating, and although the object is similar to that of the present invention, the structure is fundamentally different.

また、各画素部の微細化に伴って、斜め入射光の集光に関して、半導体基板−マイクロレンズ間の距離が小さい方がより有利になることが知られている。これは、半導体基板−マイクロレンズ間の距離が小さいほど、各入射角度に対する斜め入射光の基板上の集光点のずれが小さくなるためである。   Further, it is known that the smaller the distance between the semiconductor substrate and the microlens, the more advantageous is the condensing of obliquely incident light with the miniaturization of each pixel portion. This is because the smaller the distance between the semiconductor substrate and the microlens, the smaller the deviation of the condensing point on the substrate for obliquely incident light with respect to each incident angle.

しかしながら、上記特許文献1および特許文献2に開示されている従来技術では、カラーフィルタの各色層が2層以上の積層構造で形成されているため、半導体基板−マイクロレンズ間の距離が大きくなり、画素領域両端部の画素部に対しては集光が充分でなくなり、画素領域中央部の画素部との集光率の比率である輝度シェーディングの劣化が懸念される。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, each color layer of the color filter is formed in a laminated structure of two or more layers, so the distance between the semiconductor substrate and the microlens is increased. Concentration is not sufficient for the pixel portions at both ends of the pixel region, and there is a concern about deterioration of luminance shading, which is a ratio of the concentration rate with the pixel portion at the center of the pixel region.

さらに、特許文献1および特許文献2に開示されている従来技術のように、カラーフィルタが積層構造では、各層の膜厚や線幅を制御する必要があり、単層とした方がプロセスパラメータの制御が容易である。   Further, as in the prior art disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the color filter is a laminated structure, it is necessary to control the film thickness and the line width of each layer. Easy to control.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、プロセスパラメータ制御が容易で、セルサイズの微細化に伴って生じるレンズずれなどによる色・輝度シェーディング不良に対するマージンを広くすることができる固体撮像装置およびその製造方法および、これを用いた例えばデジタルカメラ、ビデオカメラおよびカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and can easily control process parameters, and can widen a margin for color / brightness shading failure due to lens displacement or the like caused by miniaturization of the cell size. It is an object of the present invention to provide an electronic information device such as a digital camera, a video camera, and a camera-equipped mobile phone device using the same and a manufacturing method thereof.

本発明の固体撮像装置は、複数の受光部を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上に下地層さらに、該受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタの各色層が設けられ、該下地層には、該各色層の所定層厚に応じた段差が設けられて、該各色層の表面が面一になっており、そのことにより上記目的が達成される。   In the solid-state imaging device of the present invention, a base layer is further provided on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device having a plurality of light receiving portions is formed, and each color layer of a color filter is provided so as to correspond to each of the light receiving portions. The ground layer is provided with a step corresponding to the predetermined thickness of each color layer, and the surface of each color layer is flush, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明の固体撮像装置における各色層の所定層厚はそれぞれ、色毎の最適厚みである。   Preferably, the predetermined layer thickness of each color layer in the solid-state imaging device of the present invention is an optimum thickness for each color.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置における下地層はアクリル材で構成されている。   Further preferably, the base layer in the solid-state imaging device of the present invention is made of an acrylic material.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置におけるカラーフィルタの各色層の上方には、該各色層毎にそれぞれ対応するようにマイクロレンズが設けている。   Further preferably, a microlens is provided above each color layer of the color filter in the solid-state imaging device of the present invention so as to correspond to each color layer.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置における固体撮像素子の各受光部と前記カラーフィルタの各色層との間に層内マイクロレンズが設けられている。   Further, preferably, an in-layer microlens is provided between each light receiving portion of the solid-state imaging device and each color layer of the color filter in the solid-state imaging device of the present invention.

本発明の固体撮像装置の製造方法は、複数の受光部を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上に平坦化膜を形成する平坦化膜形成工程と、該平坦化膜に対して、カラーフィルタの各色層に対応する領域をそれぞれ該各色層毎に必要な深さだけエッチングして段差を形成するエッチング工程と、該平坦化膜に設けられた段差上に、該段差毎に対応する該各色層を形成してその表面を面一にするカラーフィルタ形成工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a planarization film forming step of forming a planarization film on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device having a plurality of light receiving portions is formed, and a color for the planarization film. Etching the region corresponding to each color layer of the filter to a depth required for each color layer to form a step, and the step corresponding to each step on the step provided on the planarizing film. A color filter forming step of forming each color layer and making the surface thereof flush with each other, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法における平坦化膜のエッチング深さを、色毎の最適厚みに応じて設定する。   Preferably, the etching depth of the planarization film in the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention is set according to the optimum thickness for each color.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法におけるエッチング工程は、前記平坦化膜上にフォトリソグラフィー技術により所望の領域を開口させたフォトレジストマスクを形成して、該フォトレジストマスクを用いて該平坦化膜のエッチングを行って前記段差を形成する。   Further preferably, the etching step in the manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention forms a photoresist mask having an opening in a desired region by photolithography technique on the planarizing film, and uses the photoresist mask. Then, the step is formed by etching the planarizing film.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法における平坦化膜をアクリル材により形成する。   Further preferably, the planarizing film in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention is formed of an acrylic material.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法における各色層は、前記受光部のそれぞれに対応するように形成する。   Further preferably, each color layer in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention is formed so as to correspond to each of the light receiving portions.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法におけるカラーフィルタ形成工程後に前記カラーフィルタ上部に、前記受光部のそれぞれに対応するようにマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程を更に有する。   Preferably, the method further includes a microlens forming step of forming a microlens on the color filter so as to correspond to each of the light receiving portions after the color filter forming step in the method of manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置の製造方法における平坦化膜形成工程前に、前記受光部のそれぞれに対応するように層内マイクロレンズを形成する層内マイクロレンズ形成工程を更に有する。   Further preferably, the method further includes an in-layer microlens forming step of forming an in-layer microlens so as to correspond to each of the light receiving portions before the planarizing film forming step in the method of manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

本発明の固体撮像装置は、本発明の上記固体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力画像信号を表示用に信号処理する信号処理部と、該信号処理部で信号処理された画像信号に基づいて表示可能とする表示部とを有しており、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention includes the solid-state imaging device of the present invention, a signal processing unit that performs signal processing on an output image signal from the solid-state imaging device, and an image signal that is signal-processed by the signal processing unit. And a display unit that can display based on the above, thereby achieving the above object.

本発明の固体撮像装置は、本発明の上記固体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力画像信号を記憶用に信号処理する信号処理部と、該信号処理部で信号処理された画像信号を記憶可能とする記憶部とを有しており、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention includes the above-described solid-state imaging device of the present invention, a signal processing unit that processes an output image signal from the solid-state imaging device for storage, and an image signal that is signal-processed by the signal processing unit. And a storage unit capable of storing, thereby achieving the above object.

本発明の固体撮像装置は、本発明の上記固体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力画像信号を通信用に信号処理する信号処理部と、該信号処理部で信号処理された画像信号を通信可能とする通信部とを有しており、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention includes the solid-state imaging device of the present invention, a signal processing unit that performs signal processing on an output image signal from the solid-state imaging device, and an image signal that is signal-processed by the signal processing unit. A communication unit that enables communication, thereby achieving the above object.

本発明の固体撮像装置は、本発明の上記固体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力画像信号を信号処理する信号処理部と、該信号処理部で信号処理された画像信号に基づいて表示可能とする表示部と、該信号処理部で信号処理された画像信号を記憶可能とする記憶部と、該信号処理部で信号処理された画像信号を通信可能とする通信部とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention is displayed based on the solid-state imaging device of the present invention, a signal processing unit that performs signal processing on an output image signal from the solid-state imaging device, and an image signal that is signal-processed by the signal processing unit. A display unit capable of storing, a storage unit capable of storing an image signal signal-processed by the signal processing unit, and a communication unit capable of communicating the image signal signal-processed by the signal processing unit. Yes, and the above objective is achieved.

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。   The operation of the present invention will be described below with the above configuration.

本発明にあっては、複数の受光部を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上に下地層さらに、この受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタの各色層が設けられ、この下地層には、カラーフィルタの各色層の所定層厚に応じた段差が設けられて、これらの各色層の表面が面一になっている。   In the present invention, the base layer is further provided on the semiconductor substrate on which the solid-state imaging device having a plurality of light receiving portions is formed, and each color layer of the color filter is provided so as to correspond to each of the light receiving portions. Are provided with a level difference corresponding to a predetermined layer thickness of each color layer of the color filter, and the surface of each color layer is flush.

即ち、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、平坦化膜をカラーフィルタの各色に対応する領域毎に所望の深さだけエッチングして段差を設ける。その上に対応するカラーフィルタの各色層を形成することによって、各色層の最適膜厚を確保しつつ、カラーフィルタの上部表面を面一に揃えることが可能となる。   That is, the leveling film is etched by a desired depth for each region corresponding to each color of the color filter by a photolithography technique and an etching technique to provide a step. By forming each color layer of the corresponding color filter thereon, it is possible to make the upper surface of the color filter flush with each other while ensuring the optimum film thickness of each color layer.

各画素部のセルサイズの微細化が進んで、マイクロレンズの位置ずれなどが生じても、レンズを通過した光が集光される過程で、隣接する画素部(受光領域)間でカラーフィルタの上部表面が揃っているため、色シェーディング不良に対するマージンが広がり、色層は最適膜厚が保持されているため、画素特性を安定化させることが可能となる。   Even if the cell size of each pixel portion is miniaturized and the micro lens is misaligned, the color filter between the adjacent pixel portions (light receiving regions) is collected in the process of collecting the light that has passed through the lens. Since the upper surface is aligned, the margin for color shading failure is widened, and the color layer has the optimum film thickness, so that the pixel characteristics can be stabilized.

さらに、カラーフィルタを単層構造とすることができるため、カラーフィルタを積層構造とした特許文献1および特許文献2と比べて、半導体基板−マイクロレンズ間の距離を短くして、画素領域両端部の画素に対して充分集光させると共に、画素領域中央部の画素との集光率の比率である輝度シェーディングの劣化を防ぐことが可能となる。さらに、カラーフィルタを積層構造とした特許文献1および特許文献2に比べて、各層の膜厚や線幅を制御する必要がなくなり、プロセスパラメータの制御がより容易なものとなる。   Furthermore, since the color filter can have a single-layer structure, the distance between the semiconductor substrate and the microlens is shortened compared to Patent Document 1 and Patent Document 2 in which the color filter is a laminated structure, and both ends of the pixel region It is possible to sufficiently condense the pixel, and to prevent deterioration of luminance shading, which is a ratio of the condensing rate with the pixel in the center of the pixel region. Furthermore, it is not necessary to control the film thickness and line width of each layer as compared with Patent Document 1 and Patent Document 2 in which the color filter has a laminated structure, and process parameters can be controlled more easily.

以上説明したように、本発明によれば、平坦化膜をカラーフィルタの各色層に対応する領域毎に所望の深さだけ段差を設け、その上に対応するカラーフィルタの各色層を形成することによって、各色層の最適膜厚を保持しつつ、カラーフィルタの上部表面を面一に揃えて平坦化することができる。   As described above, according to the present invention, the leveling film is provided with a step by a desired depth for each region corresponding to each color layer of the color filter, and each color layer of the corresponding color filter is formed thereon. Thus, the upper surface of the color filter can be flattened and flattened while maintaining the optimum film thickness of each color layer.

これによって、画素部のセルサイズの微細化が進んで、マイクロレンズの位置ずれなどが多少生じても、レンズを通過した光が集光される過程で、隣接する画素部のカラーフィルタを通過する可能性が低くなり、色シェーディング不良に対するマージンを広げることができる。   As a result, the cell size of the pixel portion is further miniaturized, and even if there is a slight misalignment of the microlens, the light passing through the lens passes through the color filter of the adjacent pixel portion in the process of being condensed. The possibility decreases and the margin for color shading failure can be increased.

また、各カラーフィルタの色層は、最適膜厚が保持されているため、各色に対する要求値を満たして、画素特性を安定化させることができる。一般的に、撮像装置の色目特性は、カラーフィルタの膜厚が大きく影響するが、撮像装置の機種とカラーフィルタの種類(色層/製品)により、要求されるカラーフィルタの厚さは異なり変動する。本発明では、安定して該当機種に要求される最適な膜厚を保持できるため、画素特性(色目)も安定化させることができる。この色層の最適膜厚は、最適な色の濃さが得られる膜厚である。膜厚が厚いほど色が濃くなる。   Moreover, since the color layer of each color filter has the optimum film thickness, the required value for each color can be satisfied and the pixel characteristics can be stabilized. In general, the color characteristics of an image pickup device are greatly affected by the film thickness of the color filter, but the required color filter thickness varies depending on the image pickup device model and color filter type (color layer / product). To do. In the present invention, since the optimum film thickness required for the corresponding model can be stably maintained, the pixel characteristics (color) can also be stabilized. The optimum film thickness of the color layer is a film thickness that provides an optimum color density. The thicker the film, the deeper the color.

さらに、カラーフィルタを単層構造とするため、カラーフィルタを積層構造とした従来技術に比べて、半導体基板−マイクロレンズ間の距離を短くできて、画素領域両端部の画素に対して充分集光させると共に、画素領域中央部の画素との集光率の比率である輝度シェーディングの劣化を防ぐことができる。この場合に、各色層の膜厚や線幅を制御する必要がなくなり、プロセスパラメータの制御をより容易に行なうことができる。   Furthermore, since the color filter has a single-layer structure, the distance between the semiconductor substrate and the microlens can be shortened compared with the conventional technology in which the color filter is a laminated structure, and the light is sufficiently focused on the pixels at both ends of the pixel region. In addition, it is possible to prevent deterioration of luminance shading, which is the ratio of the light collection rate with the pixel at the center of the pixel region. In this case, it is not necessary to control the film thickness and line width of each color layer, and process parameters can be controlled more easily.

以下に、本発明の固体撮像装置およびその製造工程の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Embodiments of a solid-state imaging device and a manufacturing process thereof according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1(a)〜図5(n)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造工程を説明するための要部断面図であり、ここではCCDに3色のカラーフィルタを設けた例を示している。   FIG. 1A to FIG. 5N are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention. Here, three color filters are provided in the CCD. An example is shown.

図1(a)に示すように、ウェハ基板1上に、ゲート絶縁膜であるSiO膜2を介して、トランジスタチャネル領域を構成するポリシリコン膜3aさらにゲート電極のAl膜3bが形成された固体撮像素子(CCD)の前半工程を完了する。ウェハ基板1には光照射により信号電荷を生成するために図示しない複数の受光領域(画素部;光電変換部)がマトリクス状に設けられており、この受光領域から信号電荷を転送するために、この受光領域の周囲には、SiO膜2からなるゲート絶縁膜を介してトランジスタチャネル領域さらにその上にゲート電極が設けられてトランジスタ3が構成されている。 As shown in FIG. 1A, a polysilicon film 3a constituting a transistor channel region and an Al film 3b serving as a gate electrode are formed on a wafer substrate 1 via a SiO 2 film 2 serving as a gate insulating film. The first half process of the solid-state image sensor (CCD) is completed. The wafer substrate 1 is provided with a plurality of light receiving regions (pixel portions; photoelectric conversion portions) (not shown) in order to generate signal charges by light irradiation, and in order to transfer signal charges from the light receiving regions, Around this light receiving region, a transistor 3 is configured by providing a gate electrode on the transistor channel region via a gate insulating film made of the SiO 2 film 2.

このトランジスタ3が設けられた基板全面にマイクロレンズ材料を塗布して、図1(b)の層内マイクロレンズフォト工程に示すようにフォトリソグラフィー技術により所望の領域を残してエッチングを行い、図1(c)の層内マイクロレンズメルト工程に示すようにマイクロレンズ材料を溶融させることにより周りを丸くして層内マイクロレンズ4を形成する。この層内マイクロレンズ4は、必要に応じて形成されるものであり、受光領域に光を集光するために凸レンズ形状とされている。この層内マイクロレンズ4は各受光領域に対応して設けられ、トランジスタ3の間に設けられている。   A microlens material is applied to the entire surface of the substrate on which the transistor 3 is provided, and etching is performed by using a photolithography technique to leave a desired region as shown in the in-layer microlens photo process of FIG. As shown in the in-layer microlens melting step (c), the microlens material is melted to round the periphery to form the in-layer microlenses 4. The in-layer microlens 4 is formed as necessary, and has a convex lens shape for condensing light in the light receiving region. This in-layer microlens 4 is provided corresponding to each light receiving region, and is provided between the transistors 3.

さらに、図2(d)のアクリル材塗布工程に示すように、基板全面にアクリル材5aを塗布し、図2(e)のアクリル材表面平坦化工程に示すように、アクリル材5aの表面を平坦化して平坦化膜5を形成する。このとき、必要に応じて平坦化膜5をエッチバックしてもよい。ここまでは、図6および図7に示す従来の固体撮像装置の各製造工程と同様に行うことができる。   Further, as shown in the acrylic material application step of FIG. 2D, the acrylic material 5a is applied to the entire surface of the substrate, and as shown in the acrylic material surface flattening step of FIG. The planarization film 5 is formed by planarization. At this time, the planarizing film 5 may be etched back as necessary. Up to this point, it can be performed in the same manner as each manufacturing process of the conventional solid-state imaging device shown in FIGS.

次に、平坦化膜5をカラーフィルタの各色に対応する領域毎に所望の深さだけエッチングして平坦化膜5に段差を設ける。   Next, the planarizing film 5 is etched by a desired depth for each region corresponding to each color of the color filter to provide a step in the planarizing film 5.

即ち、まず、アクリル材表面平坦化工程後の基板前面にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いてフォトリソグラフィー技術により所望の領域のフォトレジストを現像除去することにより、図3(f)のレジストフォト工程に示すように、1色目の色層形成領域12aを開口させたフォトレジストマスク11aを形成する。図3(g)のエッチング工程に示すように、フォトレジストマスク11aを除去した開口領域(色層形成領域12a)の平坦化膜5を所望の深さだけエッチングして平坦化膜5aとした後に、フォトレジストマスク11aを剥離除去する。さらに、このエッチング工程後の基板全面にフォトレジストを塗布し、上記フォトマスクとはパターンの異なる別のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィー技術により所望の領域のフォトレジストを現像除去することにより、図3(h)のレジストフォト工程に示すように、2色目の色層形成領域12bを開口させたフォトレジストマスク11bを形成する。さらに、図3(i)のエッチング工程に示すように、フォトレジストマスク11bの開口領域(色層形成領域12b)の平坦化膜5aを、2色目に対応する所望の深さだけエッチングした後に、フォトレジストマスク11bを剥離除去する。   That is, first, a photoresist is applied to the front surface of the substrate after the acrylic material surface flattening step, and the photoresist in a desired region is developed and removed by photolithography using a photomask, whereby the resist shown in FIG. As shown in the photo process, a photoresist mask 11a having an opening in the color layer forming region 12a for the first color is formed. As shown in the etching step of FIG. 3G, the planarizing film 5 in the opening region (color layer forming region 12a) from which the photoresist mask 11a has been removed is etched to a desired depth to form the planarizing film 5a. Then, the photoresist mask 11a is peeled and removed. Further, a photoresist is applied to the entire surface of the substrate after the etching step, and the photoresist in a desired region is developed and removed by photolithography using another photomask having a pattern different from that of the photomask. As shown in the resist photo process (h), a photoresist mask 11b having a color layer forming region 12b of the second color opened is formed. Further, as shown in the etching step of FIG. 3I, after the planarizing film 5a in the opening region (color layer forming region 12b) of the photoresist mask 11b is etched by a desired depth corresponding to the second color, The photoresist mask 11b is peeled off.

次に、1色目の色層形成領域12aおよび2色目の色層形成領域12b、それ以外の領域に対応した各段差上にそれぞれ、カラーフィルタの各色層13a〜13cをそれぞれ形成する。   Next, the color layers 13a to 13c of the color filter are respectively formed on the steps corresponding to the first color layer forming region 12a, the second color layer forming region 12b, and the other regions.

即ち、まず、その各段差上に1色目のカラーフィルタ材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により1色目の色層形成領域12aのみに色層を残し、他の領域のカラーフィルタ材料は現像除去することにより、図4(j)に示すように1色目の色層形成領域12a上に1色目の色層13aを形成する。次に、2色目のカラーフィルタ材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術により2色目の色層形成領域12bのみに色層を残し、他の領域のカラーフィルタ材料は現像除去することにより、図4(k)に示すように2色目の色層形成領域12b上に2色目の色層13bを形成する。さらに、3色目のカラーフィルタ材料を塗布し、フォトリソグラフィー技術によりそれ以外の領域12cのみに色層を残し、1色目の色層形成領域12aおよび2色目の色層形成領域12b上のカラーフィルタ材料は現像除去することにより、図4(l)に示すように領域12c上に3色目の色層12cを形成する。   That is, first, a color filter material of the first color is applied on each step, a color layer is left only in the color layer formation region 12a of the first color by photolithography, and the color filter material of other regions is developed and removed. Thus, as shown in FIG. 4J, the first color layer 13a is formed on the first color layer formation region 12a. Next, by applying a color filter material of the second color, leaving a color layer only in the color layer formation region 12b of the second color by photolithography, and developing and removing the color filter material of other regions, FIG. ), A second color layer 13b is formed on the second color layer formation region 12b. Further, a color filter material for the third color is applied, and a color layer is left only in the other region 12c by photolithography, and the color filter material on the color layer formation region 12a for the first color and the color layer formation region 12b for the second color By developing and removing, a third color layer 12c is formed on the region 12c as shown in FIG.

さらに、カラーフィルタ上の基板全面にアクリル材を塗布し、図5(m)のアクリル材塗布工程に示すようにアクリル材の表面を平坦化して保護膜7を形成する。このとき、必要に応じて保護膜7をエッチバックしてもよい。この保護膜7上にマイクロレンズ材料を塗布して、フォトリソグラフィー技術により図5(n)のマイクロレンズ形成工程に示すように、カラーフィルタ上に保護膜7を介してマイクロレンズ8を形成する。このマイクロレンズ8は、受光領域に光を集光するために凸レンズ形状とされ、各受光領域に対応するようにそれぞれ設けられている。   Further, an acrylic material is applied to the entire surface of the substrate on the color filter, and the protective film 7 is formed by flattening the surface of the acrylic material as shown in the acrylic material application process of FIG. At this time, the protective film 7 may be etched back as necessary. A microlens material is applied on the protective film 7, and a microlens 8 is formed on the color filter via the protective film 7 as shown in the microlens formation step of FIG. The micro lens 8 has a convex lens shape for condensing light in the light receiving area, and is provided to correspond to each light receiving area.

以上のようにして、本実施形態の固体撮像装置10が作製される。   As described above, the solid-state imaging device 10 of the present embodiment is manufactured.

本実施形態の固体撮像装置10は、図5(n)に示すように、マトリクス状に形成された複数の受光領域(受光部、光電変換部)を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上にアクリル材で構成された下地層(平坦化膜5)が設けられ、さらにその上に、各受光領域のそれぞれに対応するように位置したカラーフィルタの各色層13a〜13cが設けられ、この下地層(平坦化膜5)には、各色層13a〜13c毎の最適厚みに応じた段差がエッチングにより設けられて、各色層13a〜13cの表面が面一になっている。これらの各色層13a〜13cの上方には、該各色層13a〜13c毎に対応するようにマイクロレンズ8がそれぞれ設けられ、その下方には、該各色層13a〜13c毎に対応するように層内マイクロレンズ4がそれそれ設けられている。   As shown in FIG. 5 (n), the solid-state imaging device 10 of the present embodiment is on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device having a plurality of light receiving regions (light receiving units, photoelectric conversion units) formed in a matrix is formed. Is provided with a base layer (planarizing film 5) made of an acrylic material, and further provided thereon are color layers 13a to 13c of color filters positioned so as to correspond to the respective light receiving regions. In the base layer (flattening film 5), a step corresponding to the optimum thickness of each color layer 13a to 13c is provided by etching, and the surface of each color layer 13a to 13c is flush. Above each of these color layers 13a to 13c, a microlens 8 is provided so as to correspond to each of the color layers 13a to 13c, and below that, a layer is provided to correspond to each of the color layers 13a to 13c. Each of the inner microlenses 4 is provided.

以上により、本実施形態によれば、平坦化膜5aの表面がカラーフィルタの各色に対応する領域毎に所望の深さだけエッチングされて段差が設けられているため、その上に形成されるカラーフィルタの各色層13a〜13cの上部表面を3色共同じ高さの面一に揃えて段差無く平坦化することができる。さらに、カラーフィルタの各色層13a〜13cを最適膜厚(最適な色の濃さが得られる膜厚)とすることができるため、画素特性を安定化させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the surface of the planarizing film 5a is etched by a desired depth for each region corresponding to each color of the color filter, a step is provided. The upper surfaces of the color layers 13a to 13c of the filter can be flattened without any step by aligning the upper surfaces of the three colors to the same height. Furthermore, since the color layers 13a to 13c of the color filter can be made to have an optimum film thickness (a film thickness at which an optimum color density can be obtained), the pixel characteristics can be stabilized.

なお、本実施形態ではCCDを例に挙げて説明したが、本発明はCCDに限定されるものではなく、CMOSイメージャーやCSDなどの固体撮像装置全般に適用することが可能である。   In the present embodiment, the CCD has been described as an example. However, the present invention is not limited to the CCD, and can be applied to all solid-state imaging devices such as a CMOS imager and a CSD.

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラおよびカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に、上記実施形態に対応した固体撮像装置を適用することができる。このように、本発明の電子情報機器は、各種カメラやカメラ付き携帯電話装置などにも適用され、上記実施形態に対応した固体撮像装置と、この固体撮像装置からの出力画像信号を表示用、記憶用および通信用に信号処理可能とする信号処理部と、この信号処理部で信号処理された画像信号に基づいて表示が可能とされる表示部と、この信号処理部で信号処理された画像信号を記憶可能とする記憶部と、この信号処理部で信号処理された画像信号を通信可能とする通信部とを有している。   Although not specifically described in the above embodiment, the solid-state imaging device corresponding to the above embodiment can be applied to electronic information equipment such as a digital camera, a video camera, and a camera-equipped mobile phone device. As described above, the electronic information device of the present invention is also applied to various cameras, camera-equipped mobile phone devices, and the like, for displaying a solid-state imaging device corresponding to the above-described embodiment and an output image signal from the solid-state imaging device, A signal processing unit capable of signal processing for storage and communication, a display unit capable of displaying based on an image signal signal-processed by the signal processing unit, and an image signal-processed by the signal processing unit A storage unit capable of storing a signal and a communication unit capable of communicating an image signal signal-processed by the signal processing unit.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、CCD、CMOSイメージャーおよびCSDなどの固体撮像装置において、平坦化膜をカラーフィルタの各色に対応する領域毎に所望の深さだけエッチングして段差を設け、その上にカラーフィルタの各色層を形成することによって、各色層の最適膜厚を保持しつつ、カラーフィルタの上部表面を揃えて平坦化することができる。これにより、カラーフィルタの上部にマイクロレンズが形成された固体撮像装置において、セルサイズの微細化に伴って、マイクロレンズの位置ずれなどが生じても、レンズを通過した光が集光される過程で、隣接する画素のカラーフィルタを通過する可能性が低くなり、色シェーディング不良に対するマージンを広げることができる。さらに、各カラーフィルタの色層は、最適膜厚が保持されているため、各色に対する要求値を満たして、画素特性を安定化させることができる。   According to the present invention, in a solid-state imaging device such as a CCD, a CMOS imager, and a CSD, a leveling film is etched by a desired depth for each region corresponding to each color of the color filter, and a step is provided thereon. By forming each color layer, the upper surface of the color filter can be aligned and flattened while maintaining the optimum film thickness of each color layer. As a result, in a solid-state imaging device in which a microlens is formed on the color filter, even if the microlens is misaligned as the cell size is reduced, the light passing through the lens is collected Thus, the possibility of passing through the color filters of adjacent pixels is reduced, and the margin for color shading failure can be widened. Furthermore, since the color layer of each color filter has the optimum film thickness, the required value for each color can be satisfied and the pixel characteristics can be stabilized.

(a)〜(c)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法(その1)について説明するための要部断面図である。(A)-(c) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 1) of the solid-state imaging device which concerns on embodiment of this invention. (d)および(e)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法(その2)について説明するための要部断面図である。(D) And (e) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 2) of the solid-state imaging device which concerns on embodiment of this invention. (f)〜(i)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法(その3)について説明するための要部断面図である。(F)-(i) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 3) of the solid-state imaging device which concerns on embodiment of this invention. (j)〜(l)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法(その4)について説明するための要部断面図である。(J)-(l) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 4) of the solid-state imaging device which concerns on embodiment of this invention. (m)および(n)は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法(その5)について説明するための要部断面図である。(M) And (n) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 5) of the solid-state imaging device which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)は、従来の固体撮像装置の製造方法(その1)について説明するための要部断面図である。(A)-(c) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 1) of the conventional solid-state imaging device. (d)および(e)は、従来の固体撮像装置の製造方法(その2)について説明するための要部断面図である。(D) And (e) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 2) of the conventional solid-state imaging device. (f)〜(h)は、従来の固体撮像装置の製造方法(その3)について説明するための要部断面図である。(F)-(h) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 3) of the conventional solid-state imaging device. (i)〜(k)は、従来の固体撮像装置の製造方法(その4)について説明するための要部断面図である。(I)-(k) is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method (the 4) of the conventional solid-state imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウェハ基板
2 SiO
3 トランジスタ
3a ポリシリコン膜
3b Al膜(アルミニュウム膜)
4 層内マイクロレンズ
5 平坦化膜
5a アクリル材
7 保護膜
8 マイクロレンズ
11a、11b フォトレジストマスク
12a 1色目の色層形成領域
12b 2色目の色層形成領域
13a〜13c カラーフィルタの色層
1 Wafer substrate 2 SiO 2 film 3 Transistor 3a Polysilicon film 3b Al film (aluminum film)
4 In-layer microlens 5 Flattening film 5a Acrylic material 7 Protective film 8 Microlens 11a, 11b Photoresist mask 12a First color layer formation region 12b Second color layer formation region 13a-13c Color layer of color filter

Claims (16)

複数の受光部を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上に下地層さらに、該受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタの各色層が設けられ、該下地層には、該各色層の所定層厚に応じた段差が設けられて、該各色層の表面が面一になっている固体撮像装置。   A base layer is provided on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device having a plurality of light receiving parts is formed, and each color layer of a color filter is provided so as to correspond to each of the light receiving parts. A solid-state imaging device in which a step corresponding to a predetermined layer thickness is provided and the surface of each color layer is flush. 前記各色層の所定層厚はそれぞれ、色毎の最適厚みである請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the predetermined layer thickness of each color layer is an optimum thickness for each color. 前記下地層はアクリル材で構成されている請求項1または2に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the base layer is made of an acrylic material. 前記カラーフィルタの各色層の上方には、該各色層毎にそれぞれ対応するようにマイクロレンズが設けている請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a microlens is provided above each color layer of the color filter so as to correspond to each color layer. 前記固体撮像素子の各受光部と前記カラーフィルタの各色層との間に層内マイクロレンズが設けられている請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein an in-layer microlens is provided between each light receiving portion of the solid-state imaging element and each color layer of the color filter. 複数の受光部を有する固体撮像素子が形成された半導体基板上に平坦化膜を形成する平坦化膜形成工程と、
該平坦化膜に対して、カラーフィルタの各色層に対応する領域をそれぞれ該各色層毎に必要な深さだけエッチングして段差を形成するエッチング工程と、
該平坦化膜に設けられた段差上に、該段差毎に対応する該各色層を形成してその表面を面一にするカラーフィルタ形成工程とを有する固体撮像装置の製造方法。
A planarization film forming step of forming a planarization film on a semiconductor substrate on which a solid-state imaging device having a plurality of light receiving portions is formed;
An etching process for forming a step by etching a region corresponding to each color layer of the color filter to a depth necessary for each color layer with respect to the planarizing film;
A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising: forming a color layer corresponding to each step on the step provided on the planarizing film, and forming a color filter on the surface thereof.
前記平坦化膜のエッチング深さを、色毎の最適厚みに応じて設定する請求項6に記載の固体撮像装置の製造方法。   The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6, wherein an etching depth of the planarizing film is set according to an optimum thickness for each color. 前記エッチング工程は、前記平坦化膜上にフォトリソグラフィー技術により所望の領域を開口させたフォトレジストマスクを形成して、該フォトレジストマスクを用いて該平坦化膜のエッチングを行って前記段差を形成する請求項6または7に記載の固体撮像装置の製造方法。   In the etching step, a photoresist mask having a desired region opened by a photolithography technique is formed on the planarizing film, and the planarizing film is etched using the photoresist mask to form the step. The manufacturing method of the solid-state imaging device of Claim 6 or 7. 前記平坦化膜をアクリル材により形成する請求項6〜8のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。   The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6, wherein the planarizing film is formed of an acrylic material. 前記各色層は、前記受光部のそれぞれに対応するように形成する請求項6に記載の固体撮像装置の製造方法。   The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6, wherein each of the color layers is formed so as to correspond to each of the light receiving units. 前記カラーフィルタ形成工程後に前記カラーフィルタ上部に、前記受光部のそれぞれに対応するようにマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程を更に有する請求項1または10に記載の固体撮像素子の製造方法。   The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a microlens forming step of forming a microlens on the color filter so as to correspond to each of the light receiving portions after the color filter forming step. 前記平坦化膜形成工程前に、前記受光部のそれぞれに対応するように層内マイクロレンズを形成する層内マイクロレンズ形成工程を更に有する請求項1、10および11のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。   The solid-state imaging according to claim 1, further comprising an in-layer microlens forming step of forming an in-layer microlens so as to correspond to each of the light receiving parts before the planarizing film forming step. Device manufacturing method. 請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置と、
該固体撮像装置からの出力画像信号を表示用に信号処理する信号処理部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号に基づいて表示可能とする表示部とを有する電子情報機器。
A solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5;
A signal processing unit for processing an output image signal from the solid-state imaging device for display;
An electronic information device having a display unit capable of displaying based on an image signal signal-processed by the signal processing unit.
請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置と、
該固体撮像装置からの出力画像信号を記憶用に信号処理する信号処理部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号を記憶可能とする記憶部とを有する電子情報機器。
A solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5;
A signal processing unit for processing an output image signal from the solid-state imaging device for storage;
An electronic information device having a storage unit capable of storing an image signal signal-processed by the signal processing unit.
請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置と、
該固体撮像装置からの出力画像信号を通信用に信号処理する信号処理部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号を通信可能とする通信部とを有する電子情報機器。
A solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5;
A signal processing unit that performs signal processing on the output image signal from the solid-state imaging device for communication;
An electronic information device having a communication unit capable of communicating an image signal signal-processed by the signal processing unit.
請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置と、
該固体撮像装置からの出力画像信号を信号処理する信号処理部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号に基づいて表示可能とする表示部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号を記憶可能とする記憶部と、
該信号処理部で信号処理された画像信号を通信可能とする通信部とを有する電子情報機器。
A solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5;
A signal processing unit that performs signal processing on an output image signal from the solid-state imaging device;
A display unit capable of displaying based on the image signal signal-processed by the signal processing unit;
A storage unit capable of storing an image signal signal-processed by the signal processing unit;
An electronic information device having a communication unit capable of communicating an image signal signal-processed by the signal processing unit.
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