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JP6926706B2 - Manufacturing method of solid-state image sensor - Google Patents

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JP6926706B2 JP2017116707A JP2017116707A JP6926706B2 JP 6926706 B2 JP6926706 B2 JP 6926706B2 JP 2017116707 A JP2017116707 A JP 2017116707A JP 2017116707 A JP2017116707 A JP 2017116707A JP 6926706 B2 JP6926706 B2 JP 6926706B2
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Description

本発明は、固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、および撮像装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state image sensor, a solid-state image sensor, and an image pickup device.

近年、測色機器の小型化、低コスト化、高性能化が望まれている。測色機器は、例えば、製品の生産や検査において、肉眼では判別できないような製品の微細な色味の違いを正確に測色する用途や、その他、消費者が目的に応じた測色を行う用途に用いられている。 In recent years, it has been desired to reduce the size, cost, and performance of color measuring devices. Color measuring equipment is used, for example, in the production and inspection of products, for the purpose of accurately measuring minute differences in color of products that cannot be discerned by the naked eye, and for other purposes, in which consumers perform color measurement according to their purpose. It is used for various purposes.

測色機器として、透過波長を選択するカラーフィルタ(色分解素子という)を用いることが知られており、例えば、無機誘電体材料の多層膜積層による多重膜干渉フィルタが知られている。多重膜干渉フィルタは、多層膜の光学定数や物理膜厚を調整することで、スペクトルの選択波長帯や半値全幅をある程度自由に制御することができる構造色フィルタの一種であり、設計自由度が高いことが知られている。また、導波モード共鳴や、表面プラズモン共鳴を利用した構造色フィルタも知られている。 As a color measuring device, it is known to use a color filter (called a color separation element) for selecting a transmission wavelength. For example, a multilayer interference filter made by laminating a multilayer film of an inorganic dielectric material is known. A multi-layer interference filter is a type of structural color filter that can freely control the selected wavelength band and full width at half maximum of the spectrum by adjusting the optical constants and physical film thickness of the multilayer film, and has a degree of design freedom. It is known to be expensive. Further, a structural color filter using waveguide mode resonance and surface plasmon resonance is also known.

例えば、特許文献1には、固体撮像素子上に設けた色素分散感光材の色分離フィルタであって、各画素が対応するフィルタの分光特性を加色混合により合成するために、1画素内の領域を複数に分割し、分割された各部に相互に異なる分光特性を有する着色素子を設けることが開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a color separation filter for a dye-dispersed photosensitive material provided on a solid-state image sensor, in which the spectral characteristics of the filter corresponding to each pixel are combined by additive color mixing. It is disclosed that the region is divided into a plurality of regions, and each of the divided portions is provided with a coloring element having different spectral characteristics.

ところで、一般的なデジタルスチルカメラ等では、有機高分子によって構成されたカラーレジストによる3色(R,G,B)分光がよく用いられている。このカラーレジストを構成する高分子は、吸収波長帯を分子合成段階で自由に制御することが極めて困難であるため、所望の透過波長帯を高精度で得ることは難しい。 By the way, in a general digital still camera or the like, three-color (R, G, B) spectroscopy using a color resist composed of an organic polymer is often used. Since it is extremely difficult to freely control the absorption wavelength band of the polymer constituting this color resist at the molecular synthesis stage, it is difficult to obtain a desired transmission wavelength band with high accuracy.

一方、例えば、多層膜干渉フィルタは、誘電体材料を蒸着、スパッタリング等で成膜するため、単板ガラス全体に同一の膜構成を成膜する実装形態を取らざるを得ない。したがって、撮影時には膜構成が異なる多層膜フィルタガラスを固体撮像素子上で切り替えて撮像することになり、ワンショットでの撮像や動画等の連続撮像ができない。また、カメラモジュールとしてもフィルタガラスを切り替えるための制御機構などが必要となり、高コストで小型化を図ることができなかった。 On the other hand, for example, in the multilayer film interference filter, since the dielectric material is deposited by vapor deposition, sputtering, or the like, the same film configuration must be formed on the entire single plate glass. Therefore, at the time of photographing, the multilayer film filter glass having a different film configuration is switched on the solid-state image sensor for image pickup, and it is not possible to perform one-shot imaging or continuous imaging of moving images and the like. In addition, the camera module also requires a control mechanism for switching the filter glass, and it has not been possible to reduce the size at high cost.

これに対し、例えば、多層膜干渉フィルタを、有機カラーレジストの実装形態のように、受光画素単位で、ベイヤー配列もしくはライン配列等のように、多層膜を固体撮像素子上に直接成膜し、さらにドライエッチング等の半導体微細加工を用いて受光画素の領域ごとにキャビティ層の膜厚を変えることで、多層膜干渉フィルタと受光画素を1対1でカップリングさせ、センサウエハレベルの多層膜干渉カラーフィルタとすることが考えられている。 On the other hand, for example, a multilayer film interference filter is formed by directly forming a multilayer film on a solid-state image sensor, such as a Bayer array or a line array, for each light receiving pixel as in the mounting form of an organic color resist. Furthermore, by changing the film thickness of the cavity layer for each region of the light receiving pixels using semiconductor micromachining such as dry etching, the multilayer film interference filter and the light receiving pixels are coupled one-to-one, and the multilayer film interference at the sensor wafer level. It is considered to be a color filter.

しかしながら、色分解素子の製造時におけるばらつきによって、同一画素領域内でフィルタの設計膜厚と実膜厚との差異が生じてしまい、透過スペクトルのピーク波長位置シフトが起きてしまうという問題があった。 However, there is a problem that the difference between the design film thickness and the actual film thickness of the filter occurs within the same pixel region due to the variation in the manufacturing of the color separation element, and the peak wavelength position shift of the transmission spectrum occurs. ..

そこで本発明は、設計目標値に近い透過スペクトルを実現した高品位の色分解素子を備えた固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid-state image sensor equipped with a high-quality color-separating element that realizes a transmission spectrum close to a design target value.

かかる目的を達成するため、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、入射光を受光する受光領域と、入射光の特定の波長を選択的に透過するフィルタと、を備えた固体撮像素子の製造方法であって、前記フィルタは、多層膜干渉、導波モード共鳴、または、表面プラズモン共鳴を利用した構造色カラーフィルタであり、前記フィルタを前記固体撮像素子に直接成膜し、一の受光領域を、前記一の受光領域が受光する入射光を透過するための複数の分割フィルタに分割し、前記複数の分割フィルタのそれぞれのキャビティ層が同一膜厚となる加工条件にて、繰り返しエッチング加工することで、前記一の受光領域に透過スペクトルのピーク波長位置がばらついた複数の領域を設け、前記複数の分割フィルタの透過スペクトルを合成したスペクトルが所定の値になるよう前記複数の分割フィルタを作製するものである。 In order to achieve such an object, the method for manufacturing a solid-state image sensor according to the present invention comprises a solid-state image sensor including a light receiving region that receives incident light and a filter that selectively transmits a specific wavelength of the incident light. In the manufacturing method, the filter is a structural color color filter utilizing multilayer film interference, waveguide mode resonance, or surface plasmon resonance, and the filter is directly deposited on the solid-state image sensor to receive one light source. The region is divided into a plurality of divided filters for transmitting the incident light received by the one light receiving region , and repeated etching processing is performed under processing conditions in which the cavity layers of the plurality of divided filters have the same film thickness. By doing so, a plurality of regions in which the peak wavelength positions of the transmission spectra are dispersed are provided in the one light receiving region, and the plurality of division filters are provided so that the spectrum obtained by synthesizing the transmission spectra of the plurality of division filters has a predetermined value. you made is also of the.

本発明によれば、設計目標値に近い透過スペクトルを実現した高品位の色分解素子を備えた固体撮像素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solid-state image sensor provided with a high-quality color separation element that realizes a transmission spectrum close to a design target value.

固体撮像素子上のカラーフィルタ配列の説明図であって、(a)ライン配列、(b)ベイヤー配列の例である。It is explanatory drawing of the color filter arrangement on the solid-state image sensor, and is an example of (a) line arrangement, (b) Bayer arrangement. カラーフィルタが実装された固体撮像素子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the solid-state image sensor which mounted the color filter. カラーフィルタを実装するベイヤー配列の固体撮像素子の模式図の一例である。This is an example of a schematic diagram of a solid-state image sensor in a Bayer array on which a color filter is mounted. カラーフィルタの透過スペクトルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the transmission spectrum of a color filter. カラーフィルタの製造方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of a color filter. カラーフィルタの製造方法の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the manufacturing method of a color filter. ウエハ面内測定点におけるキャビティ層の膜厚の製造ばらつきを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing variation of the film thickness of the cavity layer at the measurement point in the wafer plane. ライン配列のカラーフィルタの画素領域分割の説明図である。It is explanatory drawing of the pixel area division of the color filter of a line arrangement. ベイヤー配列のカラーフィルタの画素領域分割の説明図である。It is explanatory drawing of the pixel area division of the color filter of a Bayer array. 図8(b)に示すカラーフィルタの製造方法の一例を示す斜視説明図(1)である。It is a perspective explanatory view (1) which shows an example of the manufacturing method of the color filter shown in FIG. 8 (b). 図8(b)に示すカラーフィルタの製造方法の一例を示す斜視説明図(2)である。It is a perspective explanatory view (2) which shows an example of the manufacturing method of the color filter shown in FIG. 8 (b). 3分割の画素領域分割を実行した場合のウエハ面内測定点とピーク位置シフト量との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the measurement point in the wafer plane and the peak position shift amount at the time of executing the pixel area division of 3 divisions. 各ウエハ面内測定点における、透過スペクトルと、その合成スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the transmission spectrum and the composite spectrum thereof at each in-wafer measurement point. 撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観図の一例であって、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は裏面図を示す。An example of an external view of a digital camera according to an embodiment of an imaging device, (a) is a top view, (b) is a front view, and (c) is a back view. 撮像装置の機能ブロック図の一例である。This is an example of a functional block diagram of an imaging device.

以下、本発明に係る構成を図1から図15に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in FIGS. 1 to 15.

本実施形態に係る固体撮像素子の製造方法は、入射光を受光する受光領域(受光画素202)と、入射光の特定の波長を選択的に透過するフィルタ(カラーフィルタ205)と、を備えた固体撮像素子(固体撮像素子200)の製造方法であって、フィルタは、一の受光領域が受光する入射光を透過するための複数の分割フィルタ(例えば、図8に示す領域205H〜205K)からなり、複数の分割フィルタの透過スペクトルを合成したスペクトルが所定の値になるよう複数の分割フィルタを作製するフィルタ作製工程を含むものである。 The method for manufacturing a solid-state image sensor according to the present embodiment includes a light receiving region (light receiving pixel 202) that receives incident light and a filter (color filter 205) that selectively transmits a specific wavelength of the incident light. A method for manufacturing a solid-state image sensor (solid-state image sensor 200), in which a filter is formed from a plurality of divided filters (for example, regions 205H to 205K shown in FIG. 8) for transmitting incident light received by one light receiving region. Therefore, it includes a filter manufacturing step of manufacturing a plurality of split filters so that the spectrum obtained by synthesizing the transmission spectra of the plurality of split filters has a predetermined value.

(カラーフィルタ配列)
先ず、色分解素子であるカラーフィルタの配列例について説明する。カラーフィルタは、固体撮像素子の画素上に配置されるものであり、その配列方式として、例えば、ライン配列やベイヤー配列がある。図1(a)はカラーフィルタのライン配列、(b)はベイヤー配列の例を示している。
(Color filter array)
First, an arrangement example of a color filter, which is a color separation element, will be described. The color filter is arranged on the pixels of the solid-state image sensor, and examples of the arrangement method include a line arrangement and a Bayer arrangement. FIG. 1A shows an example of a line arrangement of color filters, and FIG. 1B shows an example of a Bayer arrangement.

ライン配列のカラーフィルタ205では、図1(a)に示すように、例えば、画素202上に一列に同一フィルタを配列した領域205Aと、領域205Aとは異なる色分解特性をもつカラーフィルタを配列した領域205Bおよび領域205Cが形成される。このように、同一方向に同様の分光機能を持たせ、入射光を走査して使用する配列をライン配列と呼び、ライン配列のカラーフィルタは、主にラインスキャナ用途で用いられる。 In the line-arranged color filter 205, as shown in FIG. 1A, for example, a region 205A in which the same filter is arranged in a row on the pixel 202 and a color filter having different color separation characteristics from the region 205A are arranged. Region 205B and region 205C are formed. An array that has the same spectral function in the same direction and is used by scanning incident light is called a line array, and a color filter of the line array is mainly used for line scanner applications.

また、図1(b)に示すように、ベイヤー配列のカラーフィルタ205では、例えば、各画素202の1つあたりに1つのフィルタを組み合わせて配置した領域205D,205E,205F,205Gが形成されており、この組み合わせが周期的に配列されている。これにより、入射光に対して一度の露光で情報を得ることができるワンショット撮像が可能となっている。ベイヤー配列のカラーフィルタは、主にデジタルスチルカメラやビデオカメラなど、レンズ結像させて対象物の画像を得る用途で用いられる。 Further, as shown in FIG. 1B, in the Bayer array color filter 205, for example, regions 205D, 205E, 205F, 205G in which one filter is combined and arranged for each pixel 202 are formed. This combination is arranged periodically. This enables one-shot imaging in which information can be obtained with a single exposure to incident light. The Bayer array color filter is mainly used in applications such as digital still cameras and video cameras, in which an image of an object is obtained by forming a lens image.

なお、カラーフィルタ配列は用途によって様々な形態をとることができ、カラーフィルタ配列は上記の例に限られるものではない。 The color filter array can take various forms depending on the application, and the color filter array is not limited to the above example.

(カラーフィルタ構造)
次に、カラーフィルタの構造について説明する。このカラーフィルタ205は、有機高分子で構成されたカラーレジストと異なる特徴を有するウエハレベル多層膜干渉型フィルタである。すなわち、有機カラーレジストが有機高分子の吸収帯によって入射光の透過波長を選択するのに対して、このカラーフィルタ205は、無機材料である誘電体の多層膜構造によって、光の多重干渉を用いて入射光の透過波長を選択するものとなっている。換言すれば、入射光の特定の波長を選択的に分離して透過するフィルタである。
(Color filter structure)
Next, the structure of the color filter will be described. The color filter 205 is a wafer-level multilayer film interference type filter having characteristics different from those of a color resist composed of an organic polymer. That is, while the organic color resist selects the transmission wavelength of the incident light by the absorption band of the organic polymer, this color filter 205 uses multiple interference of light due to the multilayer film structure of the dielectric material which is an inorganic material. The transmission wavelength of the incident light is selected. In other words, it is a filter that selectively separates and transmits specific wavelengths of incident light.

図2は、カラーフィルタ205が実装された固体撮像素子200の一例を示す断面図である。この固体撮像素子200は、半導体基板201、受光画素202(202r,202g,202b)、絶縁膜203、遮光膜204、カラーフィルタ205、防湿層206を備えている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the solid-state image sensor 200 on which the color filter 205 is mounted. The solid-state image sensor 200 includes a semiconductor substrate 201, light-receiving pixels 202 (202r, 202g, 202b), an insulating film 203, a light-shielding film 204, a color filter 205, and a moisture-proof layer 206.

カラーフィルタ205は、酸化シリコン(SiO)の低屈折率誘電体材料(205b,205d)と、酸化チタン(TiO)の高屈折率誘電体材料(205a,205c,205e)が交互に積層されており、205a,205b,205d,205eがミラー層、205cがキャビティ層である。 In the color filter 205, low refractive index dielectric materials (205b, 205d) of silicon oxide (SiO 2 ) and high refractive index dielectric materials (205a, 205c, 205e) of titanium oxide (TiO 2) are alternately laminated. 205a, 205b, 205d, 205e are mirror layers, and 205c is a cavity layer.

ここで、nを誘電体材料の屈折率、dを誘電体材料の物理膜厚、λを透過波長帯の参照波長としたとき、ミラー層205a,205b,205d,205eは、光学膜厚nd=λ/4を有している。 Here, when n is the refractive index of the dielectric material, d is the physical film thickness of the dielectric material, and λ is the reference wavelength of the transmission wavelength band, the mirror layers 205a, 205b, 205d, 205e have the optical film thickness nd = It has λ / 4.

また、キャビティ層205cの膜厚を変化させることにより、多重干渉光路を変化させて、透過光のピーク波長位置を変化させることができる。すなわち、キャビティ層205cの膜厚を各受光画素上で変化させることにより、受光画素ごとに異なるピーク波長をもつ透過光を入射させることができる。例えば、3つの受光素子202r,202g,202bの上部に位置するカラーフィルタ205のキャビティ層205cの膜厚を、受光領域ごとにエッチング等によって変化させることによって、3つの受光素子202r,202g,202bにそれぞれR,G,Bの3色の透過光を受光させることが可能になる。 Further, by changing the film thickness of the cavity layer 205c, the multiple interference optical path can be changed to change the peak wavelength position of the transmitted light. That is, by changing the film thickness of the cavity layer 205c on each light receiving pixel, transmitted light having a different peak wavelength can be incident on each light receiving pixel. For example, by changing the film thickness of the cavity layer 205c of the color filter 205 located above the three light receiving elements 202r, 202g, 202b by etching or the like for each light receiving region, the three light receiving elements 202r, 202g, 202b can be formed. It is possible to receive the transmitted light of three colors of R, G, and B, respectively.

このようなカラーフィルタ構造により多層膜構造を用いながらにして、有機カラーレジストを用いる場合と同様に受光画素ごとに分光特性の異なる領域を設けることが可能となる。 With such a color filter structure, it is possible to provide regions having different spectral characteristics for each light receiving pixel as in the case of using an organic color resist while using a multilayer film structure.

なお、低屈折率誘電体材料として、酸化シリコン(SiO)、高屈折率誘電体材料として酸化チタン(TiO)を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、低屈折率誘電体材料としては、例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、チオライト(NaAl14)、クリオライト(NaAlF)等を用いることができる。また、高屈折率誘電体材料としては、例えば、酸化タンタル(Ta)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化ニオブ(Nb)、酸化ハフニウム(HfO)、硫化亜鉛(ZnS)、チタン酸ランタン(LaTiO)、酸化セリウム(CeO)等を用いることができる。また、上記のいずれかの混合材料等を用いることもできる。 Although an example in which silicon oxide (SiO 2 ) is used as the low refractive index dielectric material and titanium oxide (TiO 2 ) is used as the high refractive index dielectric material has been described, the present invention is not limited to this, and the low refractive index is not limited to this. As the dielectric material, for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), thiolite (Na 5 Al 3 F 14 ), cryolite (Na 3 Al F 6 ) and the like can be used. Examples of the high refractive index dielectric material include tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), hafnium oxide (HfO 2 ), and zinc sulfide (ZnS). , Lantan titanate (LaTIO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ) and the like can be used. Moreover, any of the above-mentioned mixed materials and the like can also be used.

図3は、カラーフィルタ205を実装したベイヤー配列の固体撮像素子200の模式図の一例である。例えば、カラーフィルタがR,G,B3色の場合、それぞれキャビティ層の膜厚の異なる領域を有するカラーフィルタ205が、受光画素面202Aに対して1対1の組み合わせで実装される。カラーフィルタ205は固体撮像素子200に直接成膜され、リソグラフィー工程およびエッチング工程によって実装されるため、受光素子202との実装寸法誤差はリソグラフィー工程のエッチングマスクのアライメント精度によって決まることとなる。 FIG. 3 is an example of a schematic diagram of a solid-state image sensor 200 having a Bayer array on which the color filter 205 is mounted. For example, when the color filters have three colors R, G, and B, the color filter 205 having different film thickness regions of the cavity layer is mounted in a one-to-one combination with respect to the light receiving pixel surface 202A. Since the color filter 205 is directly deposited on the solid-state image sensor 200 and mounted by the lithography process and the etching process, the mounting dimensional error with the light receiving element 202 is determined by the alignment accuracy of the etching mask in the lithography process.

(カラーフィルタの透過スペクトル)
図4は、カラーフィルタ205の透過スペクトルの一例を示す説明図である。各透過スペクトルは、それぞれ図2に示した受光素子202rに実装されるカラーフィルタの透過スペクトルR、受光素子202gに実装されるカラーフィルタの透過スペクトルG、受光素子202rに実装されるカラーフィルタの透過スペクトルBを表している。
(Transmission spectrum of color filter)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the transmission spectrum of the color filter 205. Each transmission spectrum includes the transmission spectrum R of the color filter mounted on the light receiving element 202r shown in FIG. 2, the transmission spectrum G of the color filter mounted on the light receiving element 202g, and the transmission of the color filter mounted on the light receiving element 202r. It represents spectrum B.

カラーフィルタ205が全5層構造で、参照波長λ445nmのとき、低屈折率材料Lを酸化シリコン(SiO)としてミラー層のλ/4膜厚を76.72nm、高屈折率材料Hを酸化チタン(TiO)としてミラー層のλ/4膜厚を50.08nmと設定した。透過スペクトルのピーク波長位置はそれぞれR=595nm,G=555nm,B=445nmである。このように、カラーフィルタ205のキャビティ層205cの膜厚のみを変化させることで、同一膜構成でも全く異なる透過波長帯の透過スペクトルを生成することができる。 When the color filter 205 has a five-layer structure and the reference wavelength is λ445 nm, the low refractive index material L is silicon oxide (SiO 2 ), the λ / 4 film thickness of the mirror layer is 76.72 nm, and the high refractive index material H is titanium oxide. As (TiO 2 ), the λ / 4 film thickness of the mirror layer was set to 50.08 nm. The peak wavelength positions of the transmission spectrum are R = 595 nm, G = 555 nm, and B = 445 nm, respectively. In this way, by changing only the film thickness of the cavity layer 205c of the color filter 205, it is possible to generate transmission spectra of completely different transmission wavelength bands even with the same film configuration.

なお、ここまで説明した膜構成、膜厚、誘電体材料、色分離数、透過スペクトル、等は一例であって、上記および図示の例に限られるものではないのは勿論である。 It should be noted that the film configuration, film thickness, dielectric material, number of color separations, transmission spectrum, etc. described so far are examples, and are not limited to the above and illustrated examples.

(カラーフィルタの製造方法)
次に、カラーフィルタの製造方法について説明する。図5は、カラーフィルタ205の製造方法の一例を示す説明図である。先ず、図5(a)に示すように、半導体基板201に、受光画素202(202r,202g,202b)、絶縁膜203、遮光膜204を作製する。なお、カラーフィルタ205以外の各層の形成方法は、公知または新規のものによればよく、また、膜構成、膜厚等も限定されるものではないため、説明は省略する。
(Manufacturing method of color filter)
Next, a method of manufacturing a color filter will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method for manufacturing the color filter 205. First, as shown in FIG. 5A, a light receiving pixel 202 (202r, 202g, 202b), an insulating film 203, and a light shielding film 204 are formed on the semiconductor substrate 201. The method for forming each layer other than the color filter 205 may be a known or new method, and the film structure, film thickness, etc. are not limited, and thus the description thereof will be omitted.

次に、図5(b)に示すように、絶縁膜203上に成膜により酸化チタン層(ミラー層205a)、酸化シリコン層(ミラー層205b)、酸化チタン層(キャビティ層205c)を作製する。このとき、ウエハ全体に成膜するキャビティ層205cの膜厚は受光素子202rの上部の領域に形成するキャビティ層205cの膜厚に設定する。なお、成膜方法は熱CVD、PECVD等の化学気相蒸着法、蒸着、スパッタリング等の物理気相蒸着法、原子層堆積法のいずれを用いても良い。 Next, as shown in FIG. 5B, a titanium oxide layer (mirror layer 205a), a silicon oxide layer (mirror layer 205b), and a titanium oxide layer (cavity layer 205c) are produced by forming a film on the insulating film 203. .. At this time, the film thickness of the cavity layer 205c formed on the entire wafer is set to the film thickness of the cavity layer 205c formed in the upper region of the light receiving element 202r. As the film forming method, any of a chemical vapor deposition method such as thermal CVD and PECVD, a physical vapor deposition method such as vapor deposition and sputtering, and an atomic layer deposition method may be used.

次に、図5(c)に示すように、キャビティ層205c上にフォトレジスト210を塗布し、受光素子202bの上部の領域のみが開口したマスクを用いて露光し、受光素子202bの上部の領域のフォトレジスト210を除去する。 Next, as shown in FIG. 5C, the photoresist 210 is applied onto the cavity layer 205c and exposed using a mask in which only the upper region of the light receiving element 202b is open, and the upper region of the light receiving element 202b is exposed. Photoresist 210 is removed.

さらに、キャビティ層205cを所望の膜厚までエッチングし、全体のフォトレジスト210を取り除く。これにより、受光素子202bの上部の領域に対応したキャビティ層領域205c−1が形成される。なお、エッチング方法は、反応性イオンエッチング等のドライエッチング、または、ウェットエッチングのいずれを用いても良い。 Further, the cavity layer 205c is etched to a desired film thickness to remove the entire photoresist 210. As a result, the cavity layer region 205c-1 corresponding to the region above the light receiving element 202b is formed. As the etching method, either dry etching such as reactive ion etching or wet etching may be used.

次に、図5(d)に示すように、前ステップと同様に、受光素子202gの上部の領域のみ、キャビティ層205cを所望の膜厚までエッチングする。これにより、受光素子202gの上部の領域に対応したキャビティ層領域205c−2が形成される。 Next, as shown in FIG. 5D, the cavity layer 205c is etched to a desired film thickness only in the upper region of the light receiving element 202g, as in the previous step. As a result, the cavity layer region 205c-2 corresponding to the region above the light receiving element 202g is formed.

ここで、図5(e)に示すように、受光素子202rに対応したキャビティ層領域205c−3は、キャビティ層205cを成膜した際の膜厚をそのまま使用する。この膜厚はエッチングによる寸法ばらつきがないため、エッチング工程数を省きつつ、かつ精度よく受光素子202rに対応したキャビティ層領域205c−3を作製することができる。 Here, as shown in FIG. 5E, the cavity layer region 205c-3 corresponding to the light receiving element 202r uses the film thickness when the cavity layer 205c is formed as it is. Since this film thickness does not vary in size due to etching, the cavity layer region 205c-3 corresponding to the light receiving element 202r can be manufactured with high accuracy while omitting the number of etching steps.

次に、図5(f)に示すように、酸化シリコン層(ミラー層205d)、酸化チタン層(ミラー層205e)を成膜する。 Next, as shown in FIG. 5 (f), a silicon oxide layer (mirror layer 205d) and a titanium oxide layer (mirror layer 205e) are formed.

そして、図5(g)に示すように、防湿層206を成膜することでウエハレベル多層膜干渉型のカラーフィルタ205が完成する。 Then, as shown in FIG. 5 (g), the wafer level multilayer film interference type color filter 205 is completed by forming the moisture-proof layer 206.

図6は、カラーフィルタ205の製造方法の他の例(リストオフ法)を示す説明図である。なお、上記の製造方法の例(図5)と同様の点についての説明は適宜省略する。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example (list-off method) of the method for manufacturing the color filter 205. The description of the same points as in the above example of the manufacturing method (FIG. 5) will be omitted as appropriate.

先ず、図6(a)に示すように、半導体基板201に、受光画素202(202r,202g,202b)、絶縁膜203、遮光膜204を作製する。なお、カラーフィルタ205以外の各層の形成方法は、公知または新規のものによればよく、また、膜構成、膜厚等も限定されるものではないため、説明は省略する。 First, as shown in FIG. 6A, a light receiving pixel 202 (202r, 202g, 202b), an insulating film 203, and a light shielding film 204 are formed on the semiconductor substrate 201. The method for forming each layer other than the color filter 205 may be a known or new method, and the film structure, film thickness, etc. are not limited, and thus the description thereof will be omitted.

次に、図6(b)に示すように、絶縁膜203上に成膜により酸化チタン層(ミラー層205a)、酸化シリコン層(ミラー層205b)、酸化チタン層(キャビティ層205c)を作製する。このとき、ウエハ全体に成膜するキャビティ層205cの膜厚は受光素子202bの上部の領域に形成するキャビティ層205cの膜厚に設定する。 Next, as shown in FIG. 6B, a titanium oxide layer (mirror layer 205a), a silicon oxide layer (mirror layer 205b), and a titanium oxide layer (cavity layer 205c) are produced by forming a film on the insulating film 203. .. At this time, the film thickness of the cavity layer 205c formed on the entire wafer is set to the film thickness of the cavity layer 205c formed in the upper region of the light receiving element 202b.

次に、図6(c)に示すように、キャビティ層205c上にフォトレジスト211を塗布し、受光素子202bの上部以外の領域のみが開口したマスクを用いて露光し、受光素子202bの上部以外の領域のフォトレジスト211を除去する。 Next, as shown in FIG. 6C, the photoresist 211 is applied onto the cavity layer 205c and exposed using a mask in which only the region other than the upper portion of the light receiving element 202b is open, except for the upper portion of the light receiving element 202b. The photoresist 211 in the region is removed.

さらにその上から、ウエハ全体のキャビティ層205cの膜厚の合計が受光素子202gの上部の領域に形成するキャビティ層205cの膜厚になるように酸化チタン層を追加で成膜し、リフトオフ法を用いて受光素子202bの上部の領域のみ酸化チタン層を除去する。 Further, a titanium oxide layer is additionally formed so that the total film thickness of the cavity layer 205c of the entire wafer becomes the film thickness of the cavity layer 205c formed in the upper region of the light receiving element 202g, and the lift-off method is performed. The titanium oxide layer is removed only in the upper region of the light receiving element 202b.

これにより、図6(d)に示すように、受光素子202bの上部の領域に対応したキャビティ層領域205c−1と、受光素子202gの上部の領域に対応したキャビティ層領域205c−2が形成される。 As a result, as shown in FIG. 6D, a cavity layer region 205c-1 corresponding to the upper region of the light receiving element 202b and a cavity layer region 205c-2 corresponding to the upper region of the light receiving element 202g are formed. NS.

次に、図6(e)に示すように、前ステップと同様に、フォトレジスト211を形成して成膜するとともに、リフトオフを行うことで、図6(f)に示すように、受光素子202rの上部の領域に対応したキャビティ層領域205c−3が形成される。このように、リフトオフ法を用いることによって、成膜精度を維持したまま各受光領域に対応したカラーフィルタを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 6 (e), the photoresist 211 is formed to form a film and lifted off in the same manner as in the previous step, so that the light receiving element 202r is shown in FIG. 6 (f). A cavity layer region 205c-3 is formed corresponding to the region above. In this way, by using the lift-off method, it is possible to form a color filter corresponding to each light receiving region while maintaining the film formation accuracy.

次に、図6(g)に示すように、酸化シリコン層(ミラー層205d)、酸化チタン層(ミラー層205e)を成膜する。 Next, as shown in FIG. 6 (g), a silicon oxide layer (mirror layer 205d) and a titanium oxide layer (mirror layer 205e) are formed.

そして、図6(h)に示すように、防湿層206を成膜することでウエハレベル多層膜干渉型のカラーフィルタ205が完成する。 Then, as shown in FIG. 6H, the wafer level multilayer film interference type color filter 205 is completed by forming the moisture-proof layer 206.

(カラーフィルタの製造ばらつき)
次に、カラーフィルタ205の製造ばらつきについて説明する。図5および図6に示したカラーフィルタ205の製造方法では、成膜工程やキャビティ層のエッチングの工程において、膜厚の寸法ばらつきが生じうる。
(Variation in color filter manufacturing)
Next, the manufacturing variation of the color filter 205 will be described. In the method for manufacturing the color filter 205 shown in FIGS. 5 and 6, dimensional variation in film thickness may occur in the film forming step and the etching step of the cavity layer.

特に、ドライエッチング加工の場合、ウエハ面内での位置依存ばらつきが問題となる。図7(a)は、ウエハ面内測定点(測定点A〜E)におけるキャビティ層205cの膜厚のドライエッチング製造ばらつきを示している。測定点とは、図7(b)に示すようなウエハ面内での測定位置である。 In particular, in the case of dry etching processing, position-dependent variation within the wafer surface becomes a problem. FIG. 7A shows variations in dry etching production of the film thickness of the cavity layer 205c at the in-plane measurement points (measurement points A to E). The measurement point is a measurement position in the wafer surface as shown in FIG. 7 (b).

また、図7(a)に示すピーク位置シフト量[Δλ/nm]は、透過スペクトルのピーク波長位置が設計中央値に対してどの程度ずれているかを表したものである。ここでは、設計中央値は、G=555nmとしている(図4)。 The peak position shift amount [Δλ / nm] shown in FIG. 7A indicates how much the peak wavelength position of the transmission spectrum deviates from the design median value. Here, the median design value is G = 555 nm (Fig. 4).

ここで、異なるウエハを3回、同一条件でドライエッチングした結果、図7(a)に示すように、各測定点で−8〜6nmのキャビティ層205cの膜厚寸法ばらつきが発生した。ここで、1nmのキャビティ層205cの膜厚ばらつきにより、透過スペクトルのピーク波長位置は約1nmシフトしてしまうため、用途によっては許容できないシフト量となる。また、このナノメートルオーダーのウエハ内ばらつきを無くすのは、現状のドライエッチング装置では現実的に困難である。 Here, as a result of dry-etching different wafers three times under the same conditions, as shown in FIG. 7A, variations in the film thickness of the cavity layer 205c having a diameter of −8 to 6 nm occurred at each measurement point. Here, the peak wavelength position of the transmission spectrum shifts by about 1 nm due to the variation in the film thickness of the 1 nm cavity layer 205c, which makes the shift amount unacceptable depending on the application. Further, it is practically difficult to eliminate the variation in the wafer on the order of nanometers with the current dry etching apparatus.

(画素領域分割)
図7を参照して説明したように、成膜工程やキャビティ層のエッチングの工程においては、膜厚誤差としてカラーフィルタ205の製造ばらつきが発生する。このため、ウエハ面内におけるカラーフィルタ205の透過スペクトルのピーク波長位置は、所望の設計目標値に対してばらつきを有してしまう。
(Pixel area division)
As described with reference to FIG. 7, in the film forming process and the etching process of the cavity layer, manufacturing variation of the color filter 205 occurs as a film thickness error. Therefore, the peak wavelength position of the transmission spectrum of the color filter 205 in the wafer surface varies with respect to the desired design target value.

そこで、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法では、1画素内の領域を複数に分割して、各領域のキャビティ層を同一膜厚となる加工条件で繰り返して、エッチング加工する。すなわち、あえて1画素内に透過スペクトルのピーク波長位置がばらついた複数領域を設ける(これを画素領域分割という)。 Therefore, in the method for manufacturing a color filter according to the present embodiment, a region within one pixel is divided into a plurality of regions, and the cavity layers in each region are repeatedly etched under processing conditions having the same film thickness. That is, a plurality of regions in which the peak wavelength positions of the transmission spectrum are dispersed are intentionally provided in one pixel (this is called pixel region division).

その結果、複数領域で構成された1画素での透過スペクトルは、1画素内の各領域の透過スペクトルの合成スペクトルとなり、ピーク波長位置ばらつきが平均化される。よって、ばらつきが抑制され、ピーク波長位置はウエハ面内およびウエハ面間で設計目標値に対して安定化させることができる。 As a result, the transmission spectrum in one pixel composed of a plurality of regions becomes a composite spectrum of the transmission spectrum of each region in one pixel, and the peak wavelength position variation is averaged. Therefore, the variation is suppressed, and the peak wavelength position can be stabilized with respect to the design target value in the wafer surface and between the wafer surfaces.

ここで、キャビティ層のエッチングにおいて同一膜厚となる加工条件とは、エッチング装置内において、気体流量、圧力、下部電極温度、アンテナパワー、バイアスパワー、処理時間、等の数値を同一値に設定した条件のことを指す。なお、気体は、六フッ化硫黄SF、塩素Cl、アルゴンArのうちいずれかの混合気体を用い、下部電極温度は25℃以下、圧力は1Pa以下、アンテナパワー100〜500W、バイアスパワー100〜500Wで実施する。 Here, as the processing conditions for etching the cavity layer to have the same film thickness, numerical values such as gas flow rate, pressure, lower electrode temperature, antenna power, bias power, processing time, etc. are set to the same values in the etching apparatus. Refers to a condition. As the gas, a mixed gas of sulfur hexafluoride SF 6 , chlorine Cl 2 , or argon Ar is used, the lower electrode temperature is 25 ° C. or lower, the pressure is 1 Pa or lower, the antenna power is 100 to 500 W, and the bias power is 100. Perform at ~ 500W.

図8は、ライン配列のカラーフィルタ205の画素領域分割の説明図である。画素配列の横方向が同一のカラーフィルタ205である場合において、図8(a)は、領域205H,205I,205J,205Kの4分割、図8(b)は、領域205H,205I,205Jの3分割、図8(c)は、領域205H,205Iの2分割とした例を示している。 FIG. 8 is an explanatory diagram of pixel area division of the color filter 205 of the line arrangement. In the case where the color filters 205 have the same pixel arrangement in the horizontal direction, FIG. 8A shows the regions 205H, 205I, 205J, 205K divided into four, and FIG. 8B shows the regions 205H, 205I, 205J 3. Division, FIG. 8C shows an example in which regions 205H and 205I are divided into two.

図9は、ベイヤー配列のカラーフィルタ205の画素領域分割の説明図である。画素配列がすべて異なるカラーフィルタ205である場合において、図9(a)は、領域205L,205M,205N,205Oの4分割、図9(b)は、領域205L,205M,205Nの3分割、図9(c)は、領域205L,205Mの2分割とした例を示している。 FIG. 9 is an explanatory diagram of pixel region division of the Bayer array color filter 205. In the case where the color filters 205 have different pixel arrangements, FIG. 9A shows four divisions of regions 205L, 205M, 205N, 205O, and FIG. 9B shows three divisions of regions 205L, 205M, 205N. 9 (c) shows an example in which the regions 205L and 205M are divided into two.

本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を図10および図11を参照して説明する。本実施形態では、図9(b)で示した画素領域を3分割したライン配列のカラーフィルタ205を例として説明するが、画素領域の分割数は一例であって、図8、および図9(a),(c)に示した各カラーフィルタ205でも同様の製造方法を適用できる。 A method for manufacturing a color filter according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the present embodiment, the color filter 205 of the line arrangement in which the pixel area shown in FIG. 9B is divided into three will be described as an example, but the number of divisions of the pixel area is an example, and FIGS. 8 and 9 ( The same manufacturing method can be applied to each of the color filters 205 shown in a) and (c).

図10および図11は、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法の斜視説明図である。なお、図10および図11は、カラーフィルタの各部を透過した状態で示している。また、上述の製造方法(図5)と同様の点についての説明は適宜省略する。 10 and 11 are perspective explanatory views of a method for manufacturing a color filter according to the present embodiment. It should be noted that FIGS. 10 and 11 show a state in which each part of the color filter is transmitted. Further, the description of the same points as the above-mentioned manufacturing method (FIG. 5) will be omitted as appropriate.

先ず、図10(a)に示すように、半導体基板201に、受光画素202(202r,202g,202b)、絶縁膜203、遮光膜204を作製する。 First, as shown in FIG. 10A, a light receiving pixel 202 (202r, 202g, 202b), an insulating film 203, and a light shielding film 204 are formed on the semiconductor substrate 201.

次に、図10(b)に示すように、絶縁膜203上に成膜により酸化チタン層(ミラー層205a)、酸化シリコン層(ミラー層205b)、酸化チタン層(キャビティ層205c)を作製する。このとき、ウエハ全体に成膜するキャビティ層205cの膜厚は受光素子202rの上部の領域に形成するキャビティ層205cの膜厚に設定する。 Next, as shown in FIG. 10B, a titanium oxide layer (mirror layer 205a), a silicon oxide layer (mirror layer 205b), and a titanium oxide layer (cavity layer 205c) are produced by forming a film on the insulating film 203. .. At this time, the film thickness of the cavity layer 205c formed on the entire wafer is set to the film thickness of the cavity layer 205c formed in the upper region of the light receiving element 202r.

図10(c)以降に示す領域205L,205M,205Nは、3つに画素領域分割されるカラーフィルタ205の領域を示している。 The regions 205L, 205M, and 205N shown in FIGS. 10 (c) and later indicate the regions of the color filter 205 that are divided into three pixel regions.

次いで、図10(c),(d),(e)に示すように、受光素子202bの上部の領域205L、M、Nのエッチング処理を行う。先ず、図10(c)に示すように、キャビティ層205c上にフォトレジスト210を塗布し、受光素子202bの上部の領域205Lに相当する領域205Lのみが開口したマスクを用いて露光し、受光素子202bの上部の領域205Lのフォトレジスト210を除去する。さらに、受光素子202bの上部の領域205Lのキャビティ層205cを所望の膜厚までエッチングし、エッチングが行われた後、キャビティ層205c上のフォトレジスト210を全て除去する。 Next, as shown in FIGS. 10 (c), 10 (d), and (e), the upper regions 205 L 1 , M 1 , and N 1 of the light receiving element 202 b are etched. First, as shown in FIG. 10C, a photoresist 210 is applied onto the cavity layer 205c, exposed using a mask in which only the region 205L 1 corresponding to the upper region 205L of the light receiving element 202b is open, and the light is received. The photoresist 210 in the upper region 205L 1 of the element 202b is removed. Further, the cavity layer 205c in the upper region 205L 1 of the light receiving element 202b is etched to a desired film thickness, and after the etching is performed, all the photoresist 210 on the cavity layer 205c is removed.

次に、図10(d)に示すように、受光素子202bの上部の領域205Mに相当する領域205Mのエッチング処理を行う。エッチング処理については、図10(c)で説明した処理内容と同様である。 Next, as shown in FIG. 10D, the etching process of the region 205M 1 corresponding to the region 205M above the light receiving element 202b is performed. The etching process is the same as the process described in FIG. 10 (c).

さらに、図10(e)に示すように、受光素子202bの上部の領域205Nに相当する領域205Nのエッチング処理を行う。エッチング処理については、図10(c)で説明した処理内容と同様である。図10(c),(d),(e)に示す処理を行うことにより、受光素子202bの上部の領域205の部分のみキャビティ層領域を形成することができる。 Further, as shown in FIG. 10 (e), the etching process of the region 205N 1 corresponding to the region 205N above the light receiving element 202b is performed. The etching process is the same as the process described in FIG. 10 (c). By performing the processes shown in FIGS. 10 (c), 10 (d), and 10 (e), the cavity layer region can be formed only in the upper region 205 of the light receiving element 202b.

次いで、図11(a),(b),(c)に示すように、受光素子202gの上部の領域205L、M、Nのエッチング処理を行う。先ず、図11(a)に示すように、キャビティ層205c上にフォトレジスト210を塗布し、受光素子202gの上部の領域205Lに相当する領域205Lのみが開口したマスクを用いて露光し、受光素子202gの上部の領域205Lのフォトレジスト210を除去する。さらに、受光素子202gの上部の領域205Lのキャビティ層205cを所望の膜厚までエッチングし、エッチングが行われた後、キャビティ層205c上のフォトレジスト210を全て除去する。 Next, as shown in FIGS. 11 (a), 11 (b), and 11 (c), the upper regions 205 L 2 , M 2 , and N 2 of the light receiving element 202 g are etched. First, as shown in FIG. 11A, the photoresist 210 is applied onto the cavity layer 205c, exposed using a mask in which only the region 205L 2 corresponding to the upper region 205L of the light receiving element 202g is open, and the light is received. The photoresist 210 in the upper region 205L 2 of the element 202g is removed. Further, the cavity layer 205c of the region 205L 2 above the light receiving element 202g is etched to a desired film thickness, and after the etching is performed, all the photoresist 210 on the cavity layer 205c is removed.

次に、図11(b)に示すように、受光素子202gの上部の領域205Mに相当する領域205Mのエッチング処理を行う。エッチング処理については、図11(a)で説明した処理内容と同様である。 Next, as shown in FIG. 11B, the etching process of the region 205M 2 corresponding to the upper region 205M of the light receiving element 202g is performed. The etching process is the same as the process described in FIG. 11 (a).

さらに、図11(c)に示すように、受光素子202gの上部の領域205Nに相当する領域205Nのエッチング処理を行う。エッチング処理については、図11(a)で説明した処理内容と同様である。図11(a),(b),(c)に示す処理を行うことにより、受光素子202gの上部の領域205の部分のみキャビティ層領域を形成することができる。 Further, as shown in FIG. 11C, the etching process of the region 205N 2 corresponding to the region 205N above the light receiving element 202g is performed. The etching process is the same as the process described in FIG. 11 (a). By performing the processes shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, the cavity layer region can be formed only in the upper region 205 of the light receiving element 202g.

なお、本実施形態では、キャビティ層205cの膜厚を、受光素子202rの上部の領域に形成するキャビティ層205cの膜厚に設定している。受光素子202rの上部の領域205の部分のみキャビティ層領域は、エッチングによる寸法ばらつきがないため、キャビティ層205cを成膜した際の膜厚をそのまま使用しているが、上述した受光素子202b,gの上部の領域についての形成方法を用いて形成してもよいのは勿論である。 In the present embodiment, the film thickness of the cavity layer 205c is set to the film thickness of the cavity layer 205c formed in the upper region of the light receiving element 202r. Since there is no dimensional variation in the cavity layer region due to etching only in the upper region 205 of the light receiving element 202r, the film thickness when the cavity layer 205c is formed is used as it is. Of course, it may be formed by using the forming method for the upper region of.

次に、図11(d)に示すように、酸化シリコン層(ミラー層205d)、酸化チタン層(ミラー層205e)を成膜する。 Next, as shown in FIG. 11D, a silicon oxide layer (mirror layer 205d) and a titanium oxide layer (mirror layer 205e) are formed.

そして、図11(e)に示すように、防湿層206を成膜することでウエハレベル多層膜干渉型のカラーフィルタ205が完成する。 Then, as shown in FIG. 11E, the wafer level multilayer film interference type color filter 205 is completed by forming the moisture-proof layer 206.

ここまで説明したカラーフィルタの製造方法における画素領域分割では、分割数は多ければ多いほどばらつきを0に近くすることができるため理想的であるといえる一方で、工程数が増加するため、分割数は4以下であることが好ましく、寸法ばらつきの実力値との兼ね合いで決定するのが良い。 In the pixel region division in the color filter manufacturing method described so far, it can be said that the larger the number of divisions, the closer the variation can be to 0, which is ideal. On the other hand, since the number of steps increases, the number of divisions increases. Is preferably 4 or less, and is preferably determined in consideration of the actual value of dimensional variation.

また、ここまで説明した画素領域分割の分割方法は一例であって、分割方法はこれに限られるものではない。例えば、画素を斜めに分割する等、多種の変形が可能である。 Further, the division method for dividing the pixel area described so far is an example, and the division method is not limited to this. For example, various modifications such as dividing the pixel diagonally are possible.

ここで、図7に示した異なるウエハを3回同一条件でドライエッチングした結果を、図8(b)および図9(b)に示したように、3分割でエッチングを繰り返した場合と見立てて、その3回の平均が、どの程度、ピーク位置シフト量を抑制できるかを検証した。 Here, the result of dry etching the different wafers shown in FIG. 7 three times under the same conditions is regarded as a case where the etching is repeated in three divisions as shown in FIGS. 8 (b) and 9 (b). , It was verified to what extent the average of the three times can suppress the peak position shift amount.

図12は、3分割の画素領域分割を実行した場合のウエハ面内測定点(測定点A〜E)とピーク位置シフト量との関係を示す説明図である。図12によれば、測定点Cや測定点Eのように、ピーク位置シフト量のばらつきが大きい場合に、特に、大きな効果が得られており、平均ばらつきを±3nm以内に収めることができた。これにより、本発明の有効性を確認することができ、特に、シャープな透過スペクトルを得たい場合、ピーク波長位置ばらつきを制御するのに有効であるといえる。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the in-wafer in-plane measurement points (measurement points A to E) and the peak position shift amount when the pixel region division of the three divisions is executed. According to FIG. 12, a large effect was obtained especially when the variation in the peak position shift amount was large as in the measurement point C and the measurement point E, and the average variation could be kept within ± 3 nm. .. As a result, the effectiveness of the present invention can be confirmed, and it can be said that it is particularly effective in controlling the peak wavelength position variation when a sharp transmission spectrum is desired to be obtained.

図13(a)〜(e)は、各ウエハ面内測定点A〜Eにおける、実際に測定された3つの透過スペクトルと、その合成スペクトルを示すグラフである。図13においては、実際の透過スペクトルを点線で示し、その合成スペクトルを実線で示している。 13 (a) to 13 (e) are graphs showing the three actually measured transmission spectra at the in-wafer measurement points A to E and their composite spectra. In FIG. 13, the actual transmission spectrum is shown by a dotted line, and the composite spectrum thereof is shown by a solid line.

また、図13(f)に各ウエハ面内測定点A〜Eの合成スペクトルを比較したグラフを示す。特に、測定点Cや測定点Eのように3つの実測スペクトルが大きくばらついている場合でも、合成スペクトルの形状は維持されており、本発明の有効性を確認することができる。 Further, FIG. 13 (f) shows a graph comparing the composite spectra of the in-plane measurement points A to E of each wafer. In particular, even when the three measured spectra are widely dispersed as in the measurement points C and E, the shape of the composite spectrum is maintained, and the effectiveness of the present invention can be confirmed.

以上説明したように、例えば、バンドパスフィルタ構成で、センサウエハレベルの多層膜干渉カラーフィルタを作製する場合、成膜工程、ドライエッチング工程の製造ばらつきによって、同一画素領域内でフィルタの設計膜厚と実膜厚との差異が生じてしまい、透過スペクトルのピーク波長位置シフトが起きてしまう。 As described above, for example, when a sensor wafer level multilayer film interference color filter is manufactured with a bandpass filter configuration, the design film thickness of the filter is within the same pixel region due to manufacturing variations in the film forming process and the dry etching process. And the actual film thickness will be different, and the peak wavelength position shift of the transmission spectrum will occur.

特に、キャビティ層エッチング工程においては数ナノメートルオーダーのドライエッチング加工精度が要求されるため、ウエハ面内不均一やウエハ面間ばらつきが起きた場合、異なるウエハ、チップ、もしくは受光画素毎に透過スペクトルピーク位置が変化してしまうという問題があった。 In particular, since the cavity layer etching process requires dry etching accuracy on the order of several nanometers, if unevenness in the wafer surface or variation between wafer surfaces occurs, the transmission spectrum for each different wafer, chip, or light receiving pixel. There was a problem that the peak position changed.

これに対し、以上説明した本実施形態に係る固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子によれば、透過スペクトルのピーク波長位置ばらつきの影響を抑制して、設計目標値に近い透過スペクトルを実現した高品位の色分解素子を備えた固体撮像素子とすることが可能となる。 On the other hand, according to the solid-state image sensor manufacturing method and the solid-state image sensor according to the present embodiment described above, the influence of the peak wavelength position variation of the transmission spectrum is suppressed, and the transmission spectrum close to the design target value is realized. It is possible to obtain a solid-state image sensor equipped with a high-quality color separation element.

すなわち、成膜工程やキャビティ層のエッチングの工程等における製造ばらつきによってカラーフィルタの透過スペクトルのピーク波長位置はばらつく。これに対し、あえて1画素内を複数領域に分割して、所望の膜厚を得られるように同一のパラメータでエッチング加工するようにしている。これにより、製造ばらつきを平均化することで、設計目標値に近い透過スペクトルを実現し、高品位のカラーフィルタとすることができる。 That is, the peak wavelength position of the transmission spectrum of the color filter varies due to manufacturing variations in the film forming process, the etching process of the cavity layer, and the like. On the other hand, one pixel is intentionally divided into a plurality of regions and etched with the same parameters so as to obtain a desired film thickness. As a result, by averaging the manufacturing variations, a transmission spectrum close to the design target value can be realized, and a high-quality color filter can be obtained.

より具体的には、例えば、ウエハレベル多層膜干渉型フィルタにおける透過スペクトルのピーク波長位置は、成膜工程、ドライエッチング工程時の製造ばらつきによって、設計中央値を中心に+−でばらつく。これに対し、1画素内の領域を複数に分割して、各領域のキャビティ層を同じ条件で繰り返しエッチング加工することで、あえて1画素内に透過スペクトルのピーク波長位置がばらついた複数の領域を設ける。この時、各画素の透過スペクトルは複数の領域にあるカラーフィルタの合成スペクトルとなる。その結果、各画素のピーク波長位置ばらつきは平均して0に近くなり、設計目標値に近い透過スペクトルを実現することが可能となるものである。 More specifically, for example, the peak wavelength position of the transmission spectrum in the wafer-level multilayer film interference type filter varies from + to around the design median due to manufacturing variations during the film forming process and the dry etching process. On the other hand, by dividing the region within one pixel into a plurality of regions and repeatedly etching the cavity layer of each region under the same conditions, a plurality of regions in which the peak wavelength position of the transmission spectrum is intentionally dispersed in one pixel can be obtained. prepare. At this time, the transmission spectrum of each pixel becomes a composite spectrum of color filters in a plurality of regions. As a result, the peak wavelength position variation of each pixel becomes close to 0 on average, and it is possible to realize a transmission spectrum close to the design target value.

このように、本実施形態によれば、有機カラーレジストと異なり、製造時の加工ばらつきがある構造色カラーフィルタの製造ばらつきを打ち消して、設計目標値に近い透過スペクトルを実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, unlike the organic color resist, it is possible to cancel the manufacturing variation of the structural color color filter having the processing variation at the time of manufacturing and to realize the transmission spectrum close to the design target value.

また、本実施形態では、多層膜干渉を利用した構造色カラーフィルタを例に説明した。これは、多層膜干渉を利用した構造色カラーフィルタでは、成膜工程、エッチング工程によって製造ばらつきがあるため、その製造ばらつきを打ち消しあう上記工程を有するようにすることで、設計目標値に近い透過スペクトルを実現することができるからである。 Further, in the present embodiment, a structural color color filter utilizing multi-layer film interference has been described as an example. This is because structural color color filters that utilize multilayer film interference have manufacturing variations depending on the film formation process and etching process. Therefore, by having the above steps that cancel out the manufacturing variations, transmission close to the design target value is achieved. This is because the spectrum can be realized.

ここで、導波モード共鳴を利用した構造色カラーフィルタや、表面プラズモン共鳴を利用した構造色カラーフィルタについても、多層膜干渉を利用した構造色カラーフィルタと同様に、成膜工程、ドライエッチング工程によって製造ばらつきがあるため、その製造方法に、本実施形態に係る製造方法を適用することも好ましい。 Here, the structural color filter using waveguide mode resonance and the structural color color filter using surface plasmon resonance are also subjected to the film forming process and the dry etching process in the same manner as the structural color color filter using multilayer film interference. Since there are variations in production depending on the color, it is also preferable to apply the production method according to the present embodiment to the production method.

また、カラーフィルタをライン配列とすることで、同一のラインに配列されたカラーフィルタ特性ばらつきを平均化し、さらに同一のラインに配列された受光画素の特性ばらつきを平均化することで、ライン全体として様々なばらつき因子が取り除かれ、結果的に純度の高い出力値を得ることができる。 In addition, by arranging the color filters in a line array, the variation in the characteristics of the color filters arranged in the same line is averaged, and by averaging the variation in the characteristics of the light receiving pixels arranged in the same line, the variation in the characteristics of the light receiving pixels arranged in the same line is averaged. Various variation factors are removed, and as a result, a high-purity output value can be obtained.

また、カラーフィルタをベイヤー配列することで、ワンショット撮影が可能となるが、個々の画素上のカラーフィルタ特性がばらつくことは出力画像内で色むらが発生することを意味する。カラーフィルタ特性のばらつきをなくすことで、色むらを抑制することが可能となる。 Further, by arranging the color filters by Bayer, one-shot shooting becomes possible, but the variation in the color filter characteristics on each pixel means that color unevenness occurs in the output image. By eliminating variations in color filter characteristics, it is possible to suppress color unevenness.

(撮像装置)
以上説明した本実施形態に係る固体撮像素子を有する撮像装置とすることが好ましい。これまで説明した固体撮像素子を撮像装置に用いることにより、色再現性を向上することができる撮像装置を構成することが可能となる。
(Imaging device)
It is preferable to use an image pickup device having the solid-state image pickup device according to the present embodiment described above. By using the solid-state image pickup device described above in the image pickup device, it is possible to configure an image pickup device capable of improving color reproducibility.

本実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に説明する。図14はデジタルカメラの外観図を示し、(a)はカメラ上面図、(b)はカメラ正面図、(c)はカメラ裏面図を示している。 In the present embodiment, a digital camera will be described as an example of the image pickup apparatus. 14A and 14B show an external view of a digital camera, FIG. 14A shows a top view of the camera, FIG. 14B shows a front view of the camera, and FIG. 14C shows a back view of the camera.

図14(a)に示すように、デジタルカメラは、上面に、サブLCD1と、レリーズシャッター2(SW1)と、モードダイヤル4(SW2)とを有する。 As shown in FIG. 14A, the digital camera has a sub LCD 1, a release shutter 2 (SW1), and a mode dial 4 (SW2) on the upper surface.

また、図14(b)に示すように、デジタルカメラは、正面に、ストロボ発光部3と、測距ユニット5と、リモコン受光部6と、レンズユニット7と、光学ファインダ(正面)11とを有する。また、メモリカードスロットル23は、SDカード等のメモリカード34を挿入するスロットルを示し、カメラ側面に設けられる。 Further, as shown in FIG. 14B, the digital camera has a strobe light emitting unit 3, a distance measuring unit 5, a remote control light receiving unit 6, a lens unit 7, and an optical finder (front) 11 in front of the digital camera. Have. Further, the memory card throttle 23 indicates a throttle into which a memory card 34 such as an SD card is inserted, and is provided on the side surface of the camera.

また、図14(c)に示すように、デジタルカメラは、裏面に、AFLED(オートフォーカスLED)8と、ストロボLED9と、LCDモニタ(表示手段)10と、光学ファインダ(裏面)11と、ズームボタン(ズームレバー)TELE12(SW4)と、電源スイッチ13(SW13)と、ズームボタン(ズームレバー)WIDE14(SW3)と、セルフタイマ/削除スイッチ15(SW6)とを有する。 Further, as shown in FIG. 14 (c), the digital camera has an AFLED (autofocus LED) 8, a strobe LED 9, an LCD monitor (display means) 10, an optical viewfinder (back surface) 11, and a zoom on the back surface. It has a button (zoom lever) TELE 12 (SW4), a power switch 13 (SW13), a zoom button (zoom lever) WIDE14 (SW3), and a self-timer / delete switch 15 (SW6).

さらに、メニュースイッチ16(SW5)と、OKスイッチ17(SW12)と、左/画像確認スイッチ18(SW11)と、下/マクロスイッチ19(SW10)と、上/ストロボスイッチ20(SW7)と、右スイッチ21(SW8)と、画像を表示するディスプレイスイッチ22(SW9)とを有する。 Further, the menu switch 16 (SW5), the OK switch 17 (SW12), the left / image confirmation switch 18 (SW11), the lower / macro switch 19 (SW10), the upper / strobe switch 20 (SW7), and the right. It has a switch 21 (SW8) and a display switch 22 (SW9) for displaying an image.

図15は図14に示したデジタルカメラの制御系の機能ブロック図を示している。以下、デジタルカメラ内部のシステム構成について説明する。 FIG. 15 shows a functional block diagram of the control system of the digital camera shown in FIG. The system configuration inside the digital camera will be described below.

図15に示すように、このデジタルカメラ内には、レンズユニット7に設置した撮影レンズ系を通して入射される被写体画像が受光面上に結像する固体撮像素子としてのCCD121、CCD121から出力される電気信号(アナログRGB画像信号)をデジタル信号に処理するフロントエンドIC(F/E)120、フロントエンドIC(F/E)120から出力されるデジタル信号を処理する信号処理IC110、データを一時的に格納するSDRAM(記憶手段)33、制御プログラム等が記憶されたROM(記憶手段)30、モータドライバ32等が設けられている。 As shown in FIG. 15, in this digital camera, the electricity output from the CCD 121 and the CCD 121 as solid-state image sensors in which the subject image incident through the photographing lens system installed in the lens unit 7 is imaged on the light receiving surface. Front-end IC (F / E) 120 that processes signals (analog RGB image signals) into digital signals, signal processing IC 110 that processes digital signals output from front-end IC (F / E) 120, and data temporarily An analog (storage means) 33 for storing, a ROM (storage means) 30 for storing control programs and the like, a motor driver 32 and the like are provided.

レンズユニット7は、ズームレンズ、フォーカスレンズおよびメカニカルシャッタ等からなり、モータドライバ32によって駆動される。モータドライバ32は、信号処理IC110の内部に含まれるマイクロコンピュータ(CPU、制御部)111によって制御される。 The lens unit 7 includes a zoom lens, a focus lens, a mechanical shutter, and the like, and is driven by a motor driver 32. The motor driver 32 is controlled by a microcomputer (CPU, control unit) 111 included inside the signal processing IC 110.

CCD121は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であって、CCDを構成する複数の画素上に色分解素子としてのカラーフィルタ(RGB原色フィルタ)が配置されており、RGB3原色に対応した電気信号(アナログRGB画像信号)が出力される。 The CCD 121 is a solid-state image sensor for photoelectrically converting an optical image, and a color filter (RGB primary color filter) as a color separation element is arranged on a plurality of pixels constituting the CCD, and corresponds to RGB3 primary colors. An electric signal (analog RGB image signal) is output.

フロントエンドIC(F/E)120は、CCD出力電気信号(アナログ画像データ)についてサンプリングホールド(相関二重サンプリング)を行うCDS122、このサンプリングされたデータのゲインを調整するAGC(Auto Gain Control)123、デジタル信号変換を行うA/D変換機(A/D)124、及びCCDI/F112より垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)を供給されCCD121とF/E120との駆動タイミング信号を発生するTG(タイミングジェネレータ:制御信号発生器)125を有する。 The front-end IC (F / E) 120 is a CDS 122 that performs sampling hold (correlation double sampling) for a CCD output electric signal (analog image data), and an AGC (Auto Gain Control) 123 that adjusts the gain of the sampled data. , A / D converter (A / D) 124 that performs digital signal conversion, and CCDI / F112 supply vertical synchronization signal (VD) and horizontal synchronization signal (HD), and drive timing signals between CCD121 and F / E120. It has a TG (timing generator: control signal generator) 125 to be generated.

発振器(クロックジェネレータ)は、CPU111を含む信号処理IC110のシステムクロックとTG125等にクロックを供給している。TG125は発振器のクロックを受けて、ピクセル同期をするためのピクセルクロックを信号処理IC110内のCCDI/F112に供給する。 The oscillator (clock generator) supplies the system clock of the signal processing IC 110 including the CPU 111 and the clock to the TG 125 and the like. The TG 125 receives the clock of the oscillator and supplies the pixel clock for pixel synchronization to the CCDI / F112 in the signal processing IC 110.

F/E120から信号処理IC110に入力されたデジタル信号は、CCDI/F112を介して、メモリコントローラ115によりSDRAM33にRGBデータ(RAWRGB)として一時保管される。 The digital signal input from the F / E 120 to the signal processing IC 110 is temporarily stored in the SDRAM 33 as RGB data (RAWRGB) by the memory controller 115 via the CCDI / F112.

信号処理IC110は、システム制御を行うCPU111、CCDI/F112、リサイズ処理部113、メモリコントローラ115、表示出力制御部116、圧縮伸張部117、メディアI/F部118、YUV変換部119等から構成されている。 The signal processing IC 110 includes a CPU 111 that controls the system, a CCDI / F 112, a resizing processing unit 113, a memory controller 115, a display output control unit 116, a compression / decompression unit 117, a media I / F unit 118, a YUV conversion unit 119, and the like. ing.

CCDI/F112は、垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)の出力を行い、その同期信号に合わせてA/D124から入力されるデジタル(RGB)信号を取り込んで、メモリコントローラ115経由でSDRAM33にRGBデータの書き込みを行う。 The CCDI / F112 outputs a vertical synchronization signal (VD) and a horizontal synchronization signal (HD), captures a digital (RGB) signal input from the A / D 124 in accordance with the synchronization signal, and transmits the digital (RGB) signal via the memory controller 115. RGB data is written to the SDRAM 33.

表示出力制御部116はSDRAM33に書き込まれた表示用データを表示部に送り、撮影した画像の表示を行う。表示出力制御部116は、デジタルカメラが内蔵しているLCDモニタ10に表示することも、TVビデオ信号として出力して外部装置に表示することも可能である。 The display output control unit 116 sends the display data written in the SDRAM 33 to the display unit, and displays the captured image. The display output control unit 116 can display on the LCD monitor 10 built in the digital camera, or can output as a TV video signal and display it on an external device.

ここでいう、表示用データとは、自然画像のYCbCrと、撮影モードアイコンなどを表示するOSD(オンスクリーンディスプレイ)データであり、いずれもSDRAM33上に置かれたデータをメモリコントローラ115が読み出して表示出力制御部116に送り、表示出力制御部116で合成したデータをビデオデータとして出力する。 The display data referred to here is YCbCr of a natural image and OSD (on-screen display) data for displaying a shooting mode icon, etc., both of which are read and displayed by the memory controller 115 on the SDRAM 33. It is sent to the output control unit 116, and the data synthesized by the display output control unit 116 is output as video data.

圧縮伸張部117は、記録時はSDRAM33に書き込まれたYCbCrデータを圧縮してJPEG符号化されたデータを出力し、再生時は読み出したJPEG符号化データをYCbCrデータに伸張して出力する。 The compression / decompression unit 117 compresses the YCbCr data written in the SDRAM 33 during recording and outputs JPEG-encoded data, and decompresses the read JPEG-encoded data into YCbCr data during reproduction and outputs the data.

メディアI/F部118は、CPU111の指示により、メモリカード34内のデータをSDRAM33に読み出したり、SDRAM33上のデータをメモリカード34に書き込んだりする。 The media I / F unit 118 reads the data in the memory card 34 to the SDRAM 33 or writes the data on the SDRAM 33 to the memory card 34 according to the instruction of the CPU 111.

YUV変換部119は、CPU111から設定された画像現像処理パラメータに基づき、SDRAM33に一時保管されたRGBデータを輝度Yと色差CbCrデータ(YUVデータ)に変換処理し、SDRAM33へ書き戻す。 Based on the image development processing parameters set from the CPU 111, the YUV conversion unit 119 converts the RGB data temporarily stored in the SDRAM 33 into brightness Y and color difference CbCr data (YUV data), and writes the RGB data back to the SDRAM 33.

リサイズ処理部113は、YUVデータを読み出して、記録するために必要なサイズへのサイズ変換、サムネイル画像へのサイズ変換、表示に適したサイズへのサイズ変換などを行う。 The resizing unit 113 reads out the YUV data and performs size conversion to a size necessary for recording, size conversion to a thumbnail image, size conversion to a size suitable for display, and the like.

また、全体の動作を制御する制御部であるCPU111は、起動時にROM30に格納されたカメラの制御を行う制御プログラムおよび制御データを、例えばSDRAM33にロードし、そのプログラムコードに基づいて全体の動作を制御する。 Further, the CPU 111, which is a control unit that controls the entire operation, loads a control program and control data for controlling the camera stored in the ROM 30 at startup into, for example, the SDRAM 33, and performs the entire operation based on the program code. Control.

CPU111は、操作部31のボタンキー等による指示、あるいは図示しないリモコン等の外部動作指示、あるいはパーソナルコンピュータ等の外部端末からの通信による通信動作指示に従い、撮像動作制御、画像現像処理パラメータの設定、メモリコントロール、表示制御等を行う。 The CPU 111 controls the imaging operation and sets the image development processing parameters according to an instruction by a button key or the like of the operation unit 31, an external operation instruction such as a remote controller (not shown), or a communication operation instruction by communication from an external terminal such as a personal computer. Performs memory control, display control, etc.

操作部31は、撮影者がデジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、撮影者の操作によって所定の動作指示信号が制御部に入力される。例えば、図14に示すように、撮影を指示する2段(半押し、全押し)レリーズシャッター2、光学ズームおよび電子ズーム倍率を設定するズームボタン12,14等の各種ボタンキーを備えている。 The operation unit 31 is for the photographer to give an operation instruction of the digital camera, and a predetermined operation instruction signal is input to the control unit by the operation of the photographer. For example, as shown in FIG. 14, it is provided with various button keys such as a two-step (half-pressed and fully-pressed) release shutter 2 for instructing shooting, and zoom buttons 12 and 14 for setting optical zoom and electronic zoom magnification.

操作部31よりデジタルカメラの電源キーがオンされたことを検出すると、CPU111は各ブロックに所定の設定を行う。この設定により、レンズユニット7を介してCCD121で受光した画像は、デジタル映像信号に変換されて信号処理IC110に入力される。 When the operation unit 31 detects that the power key of the digital camera has been turned on, the CPU 111 sets a predetermined setting for each block. With this setting, the image received by the CCD 121 via the lens unit 7 is converted into a digital video signal and input to the signal processing IC 110.

信号処理IC110へ入力されたデジタル信号はCCDI/F112に入力される。CCDI/F112では光電変換されたアナログ信号に黒レベル調整等の処理が行われて、SDRAM33に一旦保存される。このSDRAM33に保存されたRAW−RGB画像データは、YUV変換部119に読み出されて、ガンマ変換処理、ホワイトバランス処理、エッジエンハンス処理、YUV変換処理が行われYUV画像データとしてSDRAM33へ書き戻される。 The digital signal input to the signal processing IC 110 is input to the CCDI / F112. In the CCDI / F112, the photoelectrically converted analog signal is subjected to processing such as black level adjustment and temporarily stored in the SDRAM 33. The RAW-RGB image data stored in the SDRAM 33 is read out by the YUV conversion unit 119, subjected to gamma conversion processing, white balance processing, edge enhancement processing, and YUV conversion processing, and written back to the SDRAM 33 as YUV image data. ..

YUV画像データは表示出力制御部116に読み出され、例えば出力先がNTSCシステムのTVであれば、リサイズ処理部113により、そのシステムに合わせた水平・垂直の変倍処理が施され、TVに出力される。この処理がVD毎に行われることで、スチル撮影前の確認用の表示であるモニタリングが行われる。 The YUV image data is read out by the display output control unit 116. For example, if the output destination is a TV of an NTSC system, the resizing processing unit 113 performs horizontal and vertical scaling processing according to the system, and the TV is subjected to horizontal and vertical scaling processing. It is output. By performing this process for each VD, monitoring, which is a display for confirmation before still photography, is performed.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 Although the above-described embodiment is a preferred example of the present invention, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

200 固体撮像素子
201 半導体基板
202 受光画素
203 絶縁膜
204 遮光膜
205 カラーフィルタ
206 防湿層
210,211 フォトレジスト
200 Solid-state image sensor 201 Semiconductor substrate 202 Light-receiving pixel 203 Insulating film 204 Light-shielding film 205 Color filter 206 Moisture-proof layer 210, 211 photoresist

特開平2−188703号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-188703

Claims (4)

入射光を受光する受光領域と、
入射光の特定の波長を選択的に透過するフィルタと、を備えた固体撮像素子の製造方法であって、
前記フィルタは、多層膜干渉、導波モード共鳴、または、表面プラズモン共鳴を利用した構造色カラーフィルタであり、
前記フィルタを前記固体撮像素子に直接成膜し、
一の受光領域を、前記一の受光領域が受光する入射光を透過するための複数の分割フィルタに分割し、
前記複数の分割フィルタのそれぞれのキャビティ層が同一膜厚となる加工条件にて、繰り返しエッチング加工することで、前記一の受光領域に透過スペクトルのピーク波長位置がばらついた複数の領域を設け、
前記複数の分割フィルタの透過スペクトルを合成したスペクトルが所定の値になるよう前記複数の分割フィルタを作製する固体撮像素子の製造方法。
The light receiving area that receives the incident light and
A method for manufacturing a solid-state image sensor including a filter that selectively transmits a specific wavelength of incident light.
The filter is a structural color color filter utilizing multilayer film interference, waveguide mode resonance, or surface plasmon resonance.
The filter is directly deposited on the solid-state image sensor, and the film is formed.
One light receiving area is divided into a plurality of dividing filters for transmitting the incident light received by the one light receiving area .
By repeatedly etching the cavity layers of the plurality of divided filters under the processing conditions of having the same film thickness, a plurality of regions in which the peak wavelength position of the transmission spectrum is dispersed are provided in the one light receiving region.
Method for producing a plurality of transmission spectrum of the synthesized spectrum is solid-state image pickup device you produce the plurality of dividing filter such that a predetermined value of the dividing filter.
前記フィルタは、前記一の受光領域において4以下の分割領域数で分割された分割フィルタからなることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state image sensor according to claim 1, wherein the filter comprises a divided filter divided by the number of divided regions of 4 or less in the one light receiving region. 前記エッチング加工は、ドライエッチングであることを特徴とする請求項1または2に記載の固体撮像素子の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state image sensor according to claim 1 or 2 , wherein the etching process is dry etching. 前記加工条件は、エッチング装置における、気体流量、圧力、下部電極温度、アンテナパワー、バイアスパワー、処理時間から選択される条件であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の固体撮像素子の製造方法。 The processing condition according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing condition is a condition selected from gas flow rate, pressure, lower electrode temperature, antenna power, bias power, and processing time in the etching apparatus. Method for manufacturing a solid-state image sensor.
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