JP2008034509A - カラー固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】段差付着色フィルタを１回の露光、現像処理プロセスで形成することにより、表面平滑性に優れた着色フィルタを効率的に作製するためのカラー固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】光電変換素子１２が形成された半導体基板１１上に、平坦化層２１及び緑色感光層３１ｇを形成し、透過率制御露光マスク５０ｇを用いてパターン露光を行い、現像等のパターンニング処理を行って、段差付緑色フィルタ３１Ｇを形成する。順次青色カラーフィルタ３１Ｂ、赤色カラーフィルタ３１Ｒ及びマイクロレンズ４１を形成してカラー固体撮像素子を作製する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の光電変換素子が形成された半導体基板上に、フォトリソグラフィ法を用いて前記光電変換素子に対応した着色フィルタと平坦化層とマイクロレンズとを作製するカラー固体撮像素子の製造方法に関し、特に、透過率制御露光マスクを用いてパターン露光し、現像処理を行って段差付着色フィルタを形成した後、残りの着色フィルタとマイクロレンズとを作製するカラー固体撮像素子の製造方法に関する。

ガラス基板、もしくは複数の光電変換素子が形成された半導体基板等からなる基板上にブルー、グリーン、レッド等の着色フィルタは、通常、フォトリソグラフィ法を用いて作製されるのが一般的で、図１０（ａ）〜（ｆ）に示すような工程で作製される。
ここに示すカラーフィルタは、カラー固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタの構成事例で、個々の着色フィルタ間にブラックマトリクスを設けない場合の事例である。

まず、アクリル系の感光性樹脂に緑色顔料を分散した緑色感光性樹脂溶液を基板１１１上にスピンナー等を用いて塗布し、緑色感光性樹脂層１２１を形成する（図１０（ａ）参照）。
さらに、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、緑色フィルタ１２１Ｇを形成する（図１０（ｂ）参照）。

次に、アクリル系の感光性樹脂に青色顔料を分散した青色感光性樹脂溶液を緑色フィルタ１２１Ｇが形成された基板１１１上にスピンナー等を用いて塗布し、青色感光性樹脂層１２２を形成する（図１０（ｃ）参照）。

次に、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、青色フィルタ１２２Ｂを形成する（図１０（ｄ）参照）。
ここで、個々の着色フィルタ間にブラックマトリクスを設けていないため、青色フィルタ１２１Ｇと青色フィルタ１２２Ｂとの間で、隙間ができないように、０．５μｍ程オーバーラップさせて、マスクの位置合わせとパターン露光を行う。
そうした場合、図１０（ｄ）に示すように、緑色フィルタ１２１Ｇと青色フィルタ１２２Ｂとのオーバーラップ部分に通称角（つの）と称する突起部１３１が形成される。

次に、アクリル系の感光性樹脂に赤色顔料を分散した赤色感光性樹脂溶液を緑色フィルタ１２１Ｇ及び青色フィルタ１２２Ｂが形成された基板上１１１にスピンナー等を用いて塗布し、赤色感光性樹脂層１２３を形成する（図１０（ｅ）参照）。

次に、所定の露光マスクを使ってパターン露光し、現像、ポストベーク等の一連のパターニング処理を行って、赤色フィルタ１２３Ｒを形成する（図１０（ｆ）参照）。
ここでも、緑色フィルタ１２１Ｇ及び青色フィルタ１２２Ｂと赤色フィルタ１２３Ｒとのオーバーラップ部では、上記で説明したように、突起部１３２が形成される。

上記着色フィルタ間に突起部１３１及び１３２が形成されると、約０．２μｍの段差が発生する。
固体撮像素子では、集光性を向上させるため上記カラーフィルタ上にマクロレンズを形成しているが、カラーフィルタの表面の平坦性が悪いと、所望のマイクロレンズ形状が得られないという問題を有している。

上記問題点を解消するためのカラーフィルタの平坦性を向上させる技術として、段差付ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタ構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図９（ａ）は、段差付ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタの構成例を示す模式部分断面図である。図９（ｂ）は、段差付ブラックマトリクスの部分拡大構成断面図である。図９（ｃ）及び（ｄ）は、段差付ブラックマトリクスを用いて形成したカラーフィルタの段差付ブラックマトリクス周辺部のカラーフィルタの形状の一例を示す説明図である。

図９（ａ）に示す段差付ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタは、まず、基板１１１上に段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬを形成した後、順次緑色フィルタ１２５Ｇ、青色フィルタ１２６Ｂ及び赤色フィルタ１２７Ｒを形成したものである。

段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬは、図９（ｂ）に示すように、下層ブラックマトリクス１５１ＢＬと、下層ブラックマトリクス１５１ＢＬよりパターン幅を狭くした上層ブラックマトリクス１５２ＢＬとを重ね合わせることにより、段差部を形成している。

段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬが形成された基板１１１上に着色フィルタを形成する場合、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬ周辺部のカラーレジストの挙動、形状に付いて説明する。
まず、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬが形成された基板１１１上に、例えば青色のカラーレジストをスピンコート法等により塗布した場合、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬの上部周辺は段差が傾斜の役目をし、青色のカラーレジストは傾斜に沿って流れ込み、図９（ｃ）に示すように、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬの上部周辺に突起部は発生しない。

また、パターン露光工程において、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬの上層ブラックマトリクス１５１ＢＬよりも若干小さいパターンでパターン露光し、現像等のパターニング処理することにより、図９（ｄ）に示すように、段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬの上層ブラックマトリクス１５１ＢＬの周辺部で青色フィルタが若干窪んだ形となり、平坦性が確保される。

このように、段差付ブラックマトリクスを用いてカラーフィルタを形成することにより、平坦性に優れたカラーフィルタを得ることができる。
さらに、段差付ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタについては、ブラックマトリクスなしのカラーフィルタ構成にも適用できることが判明している。
しかしながら、上記の段差付ブラックマトリクス１５０ＢＬを得るために、下層ブラックマトリクス１５１ＢＬと上層ブラックマトリクス１５２ＢＬとの２層にわけて形成しているので、段差付ブラックマトリクス、もしくは段差付着色フィルタを形成するのに工数が１回増えるという問題がある。
特開平６−３３１８１５号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたものであり、複数の光電変換素子が形成された半導体基板上に、フォトリソグラフィ法を用いて前記光電変換素子に対応した着色フィルタとマイクロレンズとを作製するカラー固体撮像素子の製造方法において、段差付着色フィルタを１回の露光、現像処理プロセスで形成することにより、表面平滑性に優れた着色フィルタを効率的に作製するためのカラー固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項１においては、複数の光電変換素子が形成された半導体基板上に、フォトリソグラフィ法を用いて前記光電変換素子に対応した着色フィルタとマイクロレンズとが形成されており、前記着色フィルタの少なくとも一色の着色フィルタは周辺部に段差を設けた段差付着色フィルタからなり、順次残りの着色フィルタと、マイクロレンズとを形成してカラー固体撮像素子を作製するカラー固体撮像素子の製造方法において、
少なくとも以下の工程を具備することを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法としたものである。
（ａ）複数の光電変換素子が形成された基板上に、着色感光層を形成し、透過率制御露光マスクを用いてパターン露光し、現像処理を行って段差付着色フィルタを形成する工程。（ｂ）着色感光層を形成し、通常のマスクを用いたパターン露光にてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、残りの着色フィルタを順次形成する工程。
（ｃ）マイクロレンズを形成する工程。

また、請求項２においては、前記段差付着色フィルタが段差付緑色フィルタであることを特徴とする請求項１に記載のカラー固体撮像素子の製造方法としたものである。

また、前記段差付着色フィルタがネガ型着色レジストを用いて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー固体撮像素子の製造方法としたものである。

本発明のカラー固体撮像素子の製造方法によれば、段差付着色フィルタを１回のパターン露光、現像等のパターニング処理にて作製するため、製造工程の工程短縮化が図れ、かつ表面平坦性及び密着性に優れたカラーフィルタを作製することができ、結果として感度特性に優れたカラー固体撮像素子を得ることができる。

以下本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）は、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法にて作製した固体撮像素子の一実施例を示す模式平面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）をＡ−Ａ’で切断した固体撮像素子の模式構成断面図をそれぞれ示す。
本発明のカラー固体撮像素子の製造方法にて作製された固体撮像素子は、後記する段差付着色フィルタを１回のパターン露光、現像等のパターニング処理にて作製するため、製造工程の工程短縮化が図れ、かつ表面平坦性及び密着性に優れたカラーフィルタを作製することができる。

以下、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｅ）及び図３（ｆ）〜（ｈ）は、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法の一実施例を工程順に示す部分模式断面図である。
まず、光電変換素子１２が形成された半導体基板１１上に、アクリル樹脂等からなる透明樹脂溶液をスピンコート等で塗布し、所定の温度で加熱、硬化して平坦化層２１を形成する（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。
透明樹脂としては、上記アクリル樹脂の他に、エポキシ、ポリエステル、ウレタン、メラミン、エリアなどの尿素樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重合物等が使用可能である。

次に、ネガ型感光性樹脂に着色顔料（例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及びＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７）と、シクロヘキサノンやＰＧＭＥＡなどの有機溶剤と、酸分解性樹脂と、光酸発生剤と、分散剤とをロールミル等で混練して作製したネガ型緑色レジストをスピンコート等で塗布し、緑色感光層３１ｇを形成する（図２（ｃ）参照）。
ここで、ネガ型緑色レジストを用いた理由は、市松模様（ベイヤー配列）の固体撮像素子では、最初に緑色フィルタから形成していくので、緑色フィルタの解像度が、そのまま固体撮像素子のカラーフィルタのパターン再現性、解像度に影響される。このため、分光特性が良好で、かつ解像度の高いカラーフィルタが形成できるネガ型感光性樹脂を設定している。

ネガ型感光性樹脂は、例えばノボラック樹脂とキノンアジド化合物の組み合わせであり、この組み合わせにさらにアルカリ可溶性ビニール重合体を加えることもできる。
また、この他にポリビニルフェノール誘導体やアクリル系であっても良い。

色材は、上記した顔料の他に有機顔料や染料であっても良い。

さらに、有機溶剤には、乳酸エステルを添加しても良い。

酸分解性樹脂は、酸に接触することによりアルカリ可溶性（例えば、カルボキシル基やフェノール性水酸基等）に変換可能な基を有する樹脂である。

光酸発生剤は、光が照射されることにより酸を発生する化合物であり、このような化合物を１種以上使用することができる。そして、光酸発生剤としては、例えば、オニウムのハロゲンイオン、ＢＦ４イオン、ＰＦ６イオン、ＡｓＦ６イオン、ＳｂＦ６イオン、ＣＦ３ＳＯ３イオン等との塩、有機ハロゲン化合物、ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物、光スルホン酸発生化合物などを使用することができる。

また、ネガ型感光性樹脂に色材として有機顔料を添加する場合には、ネガ型着色感光層からカラーフィルタを製造する際の種々の製造工程での品質を考慮すると、ネガ型緑色レジストにおける有機顔料の固形比は３０〜５０％が好ましく、特に４０％前後が好ましい。

固形比が３０％より低くなると、着色感光層に対する充分な着色効果を得ることができない。また、固形比が５０％を越えると、着色感光層を精度良くカラーフィルタ形状に加工することが困難になるとともに、現像後に顔料を主体とする残渣が増えるので好ましくない。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示す透過率制御露光マスク５０ｇを用いて、段差付緑色フィルタを作製するためのパターン露光を行う（図２（ｄ）参照）。
ここで、透過率制御露光マスク５０ｇについて説明する。
図４（ａ）に透過率制御露光マスク５０ｇの部分模式平面図を、図４（ｂ）に、図４（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した透過率制御露光マスク５０ｇの部分模式断面図をそれぞれ示す。
透過率制御露光マスク５０ｇは、透過パターン６１、遮光パターン６２及び透過率制御パターン６３とで構成されており、透過率制御パターン６３にて緑色フィルタのエッジの段差形状（幅及び高さ）を制御しようとするものである。

図５に透過率制御露光マスク５０ｇの透過パターン６１、遮光パターン６２及び透過率制御パターン６３のパターンサイズの一例を示す。
２．２μｍ角のセルサイズに対して、１．８μｍ角の透過パターン６１と２．１μｍ角の遮光パターン６２を設定し、透過パターン６１の周辺部には０．２μｍ幅の透過率制御パ
ターン６３を、遮光パターン６２の周辺部には０．０５μｍ幅の透過率制御パターン６３を配置して、段差付緑色フィルタを形成する事例である。

透過率制御パターン６３の透過率設定の一例について説明する。
図６は、緑色感光層について、透過率制御パターン６３の透過率を変えてパターン露光した際の緑色感光層３１ｇの残膜率を調べたものである。
例えば、１．４μｍ厚の緑色感光層３１ｇを用いて、０．８μｍの膜厚の緑色フィルタを得るためには、透過率２０％の透過率制御パターン６３を使用すれば良いことが分かる。このように、あらゆる緑色感光層について、このような露光パターンの透過率と残膜曲線を測定しておけば、残膜膜厚に応じた透過率制御パターンの最適透過率を設定できる。

次に、専用の現像液で現像処理し、加熱硬化して、平滑層２１上の所定位置に段差付緑色フィルタ３１Ｇを形成する（図２（ｅ）参照）。
ここで、ネガ型の緑色感光層３１ｇを用いているため、透過パターン６１でパターン露光された箇所は硬化し、現像後も硬化部が残り、他の着色フィルタを形成するためのフィルタセルが形成される。
また、遮光パターン６２ではパターン露光されないので、未硬化となり、現像で除去される。
また、透過率制御パターン６３では、透過率制御パターン６３の透過率に応じた膜厚段差が形成される。

次に、ネガ型感光性樹脂に青色顔料（例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３）と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型青色レジストをスピンコート等で塗布し、青色感光層を形成し、図７（ａ）及び（ｂ）に示す遮光領域６６に透過パターン６４が形成された露光マスク５０ｂを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、段差付緑色フィルタ３１Ｇ間に青色フィルタ３１Ｂを形成する（図３（ｆ）参照）。
ここで、青色フィルタ３１Ｂのエッジ部は、段差付緑色フィルタ３１Ｇの段差部にオーバーラップされた状態で形成されるので、段差部の盛り上がりも無く、２μｍ前後の画素サイズであっても、フィルタ剥がれを起こすようなことはない。

次に、ネガ型感光性樹脂に赤色顔料（例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９）と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型赤色レジストをスピンコート等で塗布し、赤色感光層を形成し、図８（ａ）及び（ｂ）に示す遮光領域６６に透過パターン６５が形成された露光マスク５０ｒを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、段差付緑色フィルタ３１Ｇ間に赤色フィルタ３１Ｒを形成する（図３（ｇ）参照）。ここで、赤色フィルタ３１Ｒのエッジ部は、段差付緑色フィルタ３１Ｇの段差部にオーバーラップされた状態で形成されるので、段差部の盛り上がりも無く、２μｍ前後の画素サイズであっても、フィルタ剥がれを起こすようなことはない。

次に、熱リフロー性を有するアクリル系感光性樹脂溶液をスピンコートで塗布し、乾燥硬化させて所定厚の感光性樹脂層を形成し、露光マスクを用いてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、緑色フィルタ３１Ｇ、青色フィルタ３１Ｂ及び赤色フィルタ３１Ｒ上にレンズパターンを形成し、レンズパターンを所定の温度で加熱リフローすることにより、所定の曲率を有するマイクロレンズ４１を形成し、カラー固体撮像素子を得る（図３（ｈ）参照）。

マイクロレンズ形成技術については、公知の技術として、上記の熱フローによる樹脂の熱流動性（熱フロー）を用いた方法の他に、いくつかのエッチング技術によりレンズを加
工する技術が開示されているので、適宜使い分ければよい。

以下実施例により、本発明を詳細に説明する。
まず、光電変換素子１２が形成された半導体基板１１上に、アクリル樹脂等からなる透明樹脂溶液をスピンコート等で塗布し、２００℃、９分加熱、硬化して、０．６μｍ厚の平坦化層２１を形成した（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。

次に、ネガ型感光性樹脂に着色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及びＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７）と、シクロヘキサノンやＰＧＭＥＡなどの有機溶剤と、酸分解性樹脂と、光酸発生剤と、分散剤とをロールミルで混練して作製したネガ型緑色レジストをスピンコート等で塗布し、７０℃、１分プレベークして、緑色感光層３１ｇを形成した（図２（ｃ）参照）。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すフィルタサイズ２．２μｍに対応した透過パターン６１、遮光パターン６２及び透過率制御パターン６３が市松模様（ベイヤー配列）に配列された透過率制御露光マスク５０ｇをＮｉｋｏｎ−ｉ１１２ステッパーにセットし、７００ｍｓｅｃで段差付緑色フィルタを作製するためのパターン露光を行った（図２（ｄ）参照）。

次に、有機アルカリ水溶液からなる現像液で６０秒間のスプレー現像を行い純水でリンスし、ホットプレート上で２００℃、６分の熱硬化処理にて硬膜して、平滑層２１上の所定位置に段差付緑色フィルタ３１Ｇを形成した（図２（ｅ）参照）。

次に、ネガ型感光性樹脂に青色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３）と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型青色レジストを１２００ｒｐｍのスピンコートで塗布し、青色感光層を形成し、図７（ａ）及び（ｂ）に示すフィルタサイズ２．２μｍに対応した遮光領域６６に透過パターン６４が配列された露光マスク５０ｂを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、青色フィルタ３１Ｂを形成した（図３（ｆ）参照）。

上記青色フィルタ３１Ｂのエッジ部は、段差付緑色フィルタ３１Ｇの段差部にオーバーラップされた状態で形成されるので、２．２μｍのフィルタサイズであっても、フィルタ剥がれが生じることはなかった。
また、青色フィルタ３１Ｂの上部からの膜厚差は、０．１μｍ以下で、高い平坦性が得られた。

次に、ネガ型感光性樹脂に赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９）と、分散剤等とをロールミル等で混練して作製したネガ型赤色レジストをスピンコート等で塗布し、赤色感光層を形成し、図８（ａ）及び（ｂ）に示すフィルタサイズ２．２μｍに対応した遮光領域６６に透過パターン６５が配列された露光マスク５０ｒを用いてパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、赤色フィルタ３１Ｒを形成した（図３（ｇ）参照）。

上記赤色フィルタ３１Ｒのエッジ部は、段差付緑色フィルタ３１Ｇの段差部にオーバーラップされた状態で形成されるので、２．２μｍのフィルタサイズであっても、フィルタ剥がれが生じることはなかった。
また、赤色フィルタ３１Ｒの上部からの膜厚差は、０．１μｍ以下で、高い平坦性が得られた。

次に、熱リフロー性を有するアクリル系感光性樹脂溶液をスピンコートで塗布し、乾燥硬化させて所定厚の感光性樹脂層を形成し、露光マスクを用いてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、緑色フィルタ３１Ｇ、青色フィルタ３１Ｂ及び赤色フィルタ３１Ｒ上にレンズパターンを形成し、レンズパターンを所定の温度で加熱リフローすることにより、所定の曲率を有するマイクロレンズ４１を形成し、カラー固体撮像素子を得た（図３（ｈ）参照）。

上記したように、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法によれば、段差付着色フィルタを１回のパターン露光、現像等のパターニング処理にて作製するため、製造工程の工程短縮化が図れ、かつ表面平坦性及び密着性に優れたカラーフィルタを作製することができ、結果として感度特性に優れたカラー固体撮像素子を得ることができる。

（ａ）は、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法にて作製したカラー固体撮像素子の一例を示す分模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したカラー固体撮像素子の部分模式断面図である。 （ｆ）〜（ｈ）は、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法の一実施例の一部を工程順に示す部分模式断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明のカラー固体撮像素子の製造方法の一実施例の一部を工程順に示す部分模式断面図である。 （ａ）は、透過率制御露光マスク５０ｇのパターン配列の一実施例を示す部分模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した透過率制御露光マスク５０ｇの部分模式断面図である。 透過率制御露光マスク５０ｇの透過パターン６１、遮光パターン６２及び透過率制御パターン６３のパターンサイズの一例を示す説明図である。 緑色感光層について、透過率制御パターン６３の透過率を変えてパターン露光した際の緑色感光層の残膜率を調べた残膜曲線の一例を示す説明図である。 （ａ）は、青色フィルタ作製用の露光マスク５０ｂのパターン配列の一例を示す部分模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した露光マスク５０ｂの部分模式断面図である。 （ａ）は、赤色フィルタ作製用の露光マスク５０ｂのパターン配列の一例を示す部分模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した露光マスク５０ｂの部分模式断面図である。 （ａ）は、段差付ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタの構成を示す模式部分断面図である。（ｂ）は、段差付ブラックマトリクスの部分拡大構成断面図である。（ｃ）及び（ｄ）は、段差付ブラックマトリクスを用いて形成したカラーフィルタの段差付ブラックマトリクス周辺部のカラーフィルタの形状を示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）は、カラーフィルタの製造方法の一例を工程順に示す部分模式断面図である。

符号の説明

１１……半導体基板
１２……光電変換素子
２１……平坦化層
３１ｇ……緑色感光層
３１Ｇ……緑色フィルタ
３１Ｂ……青色フィルタ
３１Ｒ……赤色フィルタ
４１……マイクロレンズ
５０ｇ……透過率制御露光マスク
５０ｂ、５０ｒ……露光マスク
５１……ガラス基板
６１、６４、６５……透過パターン
６２……遮光パターン
６３……透過率制御パターン
６６……遮光領域
１１１……基板
１２１……赤色感光性樹脂層
１２１Ｒ、１２５Ｒ……赤色フィルタ
１２２……緑色感光性樹脂層
１２２Ｇ、１２６Ｇ……緑色フィルタ
１２３……青色感光性樹脂層
１２３Ｂ、１２７Ｂ……青色フィルタ
１３１、１３２……突起部
１５０ＢＬ……段差付ブラックマトリクス
１５１ＢＬ……下層ブラックマトリクス
１５１ＢＬ……上層ブラックマトリクス

Claims (3)

1. 複数の光電変換素子が形成された半導体基板上に、フォトリソグラフィ法を用いて前記光電変換素子に対応した着色フィルタとマイクロレンズとが形成されており、前記着色フィルタの少なくとも一色の着色フィルタは周辺部に段差を設けた段差付着色フィルタからなり、順次残りの着色フィルタと、マイクロレンズとを形成してカラー固体撮像素子を作製するカラー固体撮像素子の製造方法において、
   少なくとも以下の工程を具備することを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。
   （ａ）複数の光電変換素子が形成された基板上に、着色感光層を形成し、透過率制御露光マスクを用いてパターン露光し、現像処理を行って段差付着色フィルタを形成する工程。（ｂ）着色感光層を形成し、通常の露光マスクを用いたパターン露光にてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、残りの着色フィルタを順次形成する工程。
   （ｃ）マイクロレンズを形成する工程。
2. 前記段差付着色フィルタが段差付緑色フィルタであることを特徴とする請求項１に記載のカラー固体撮像素子の製造方法。
3. 前記段差付着色フィルタがネガ型着色レジストを用いて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー固体撮像素子の製造方法。