特許 6433208 固体撮像装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6433208

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】固体撮像装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 27/146 20060101AFI20181126BHJP

   H04N 5/369 20110101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   H01L27/146 D

   H04N5/369

【請求項の数】16

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-185699(P2014-185699)

(22)【出願日】2014年9月11日

(65)【公開番号】特開2015-173245(P2015-173245A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2017年8月1日

(31)【優先権主張番号】特願2014-30785(P2014-30785)

(32)【優先日】2014年2月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】青木 敬

(72)【発明者】

【氏名】稲谷 直樹

(72)【発明者】

【氏名】栗原 政樹

(72)【発明者】

【氏名】下山 大輔

【審査官】 小山 満

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１４６２３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−０１４５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２７４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０００７２００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２６７７４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１１７１２３（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１７０２３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−３０８５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２４３９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

Ｈ０４Ｎ ５／３６９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に配列された複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して設けられた複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズと前記基板との間に設けられた複数のカラーフィルタと、を備える固体撮像装置の製造方法であって、
絶縁層を含む構造を前記基板の上に設け、前記構造の上に電極を形成する工程と、
前記電極および前記構造を覆う絶縁性の第１膜を形成する工程と、
前記第１膜のうちの前記電極の上面と前記構造の上面との段差によって形成された凸部に、前記電極の上面の一部である第１部分が露出するように開口を形成する工程と、
前記第１膜および前記第１部分を覆う第２膜を形成する工程と、
前記第２膜を加工して、第１カラーフィルタを形成すると共に、前記開口の側面と前記第１部分とを覆い且つ前記第１膜の前記凸部の上面には存在しない保護膜を前記開口の中に形成する工程と、
スピンコート法により前記第１膜および前記保護膜の上に第３膜を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。

【請求項2】

前記第１カラーフィルタを形成すると共に前記保護膜を形成する工程は、前記第２膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより前記第２膜をパターニングする工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項3】

前記第１膜のうちの前記凸部の上面と、前記保護膜の上面との高低差は５０００Å以下である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項4】

前記第３膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタとは色が異なる第２カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項5】

前記開口を形成する工程の後かつ前記第２膜を形成する工程の前に、前記第１膜および前記第１部分を覆う第４膜を形成し、該第４膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタおよび前記第２カラーフィルタとは色が異なる第３カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項6】

前記第３膜を形成する工程の後に、前記第１部分の少なくとも一部が露出するように前記保護膜を除去する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項7】

前記第１膜の膜厚と、前記第２膜の膜厚とは互いに等しい
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項8】

前記開口を形成する工程の後かつ前記第２膜を形成する工程の前に、前記第１膜の上に、前記第１膜と前記第２膜とを結合するための有機材料の膜を形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項9】

前記有機材料の膜の膜厚は、５Åから１００Åの範囲内である
ことを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項10】

前記有機材料は、エポキシ樹脂である
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項11】

基板に配列された複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して設けられた複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズと前記基板との間に設けられた複数のカラーフィルタと、を備える固体撮像装置の製造方法であって、
絶縁部材の中に電極が埋設された構造を前記基板の上に形成する工程と、
前記構造を覆う絶縁性の第１膜を形成する工程と、
前記第１膜の一部と前記絶縁部材の一部とを除去し、前記電極の上面の一部である第１部分が露出するように開口を形成する工程と、
前記第１膜および前記第１部分を覆う第２膜を形成する工程と、
前記第２膜を加工して、第１カラーフィルタを形成すると共に、前記開口の側面と前記第１部分とを覆い、かつ、前記第１膜の上面には存在しない保護膜を、前記開口の中に形成する工程と、
スピンコート法により前記第１膜および前記保護膜の上に第３膜を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。

【請求項12】

前記第３膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタとは色が異なる第２カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項13】

前記開口を形成する工程の後かつ前記第２膜を形成する工程の前に、前記第１膜および前記第１部分を覆う第４膜を形成し、該第４膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタおよび前記第２カラーフィルタとは色が異なる第３カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項14】

基板に配列された複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して設けられた複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズと前記基板との間に設けられた複数のカラーフィルタと、を備える固体撮像装置の製造方法であって、
絶縁層を含む構造を前記基板の上に設け、前記構造の上に電極を形成する工程と、
前記電極および前記構造を覆う絶縁性の第１膜を形成する工程と、
前記第１膜の一部と前記絶縁層の一部とを除去し、前記電極の上面の一部である第１部分が露出するように開口を形成する工程と、
前記第１膜および前記第１部分を覆う第２膜を形成する工程と、
前記第２膜を露光して、第１カラーフィルタを形成すると共に、前記開口の側面と前記第１部分とを覆い、かつ、前記第１膜の上面には存在しない露光パターンを形成する工程と、
スピンコート法により前記第１膜および前記露光パターンの上に第３膜を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。

【請求項15】

前記第３膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタとは色が異なる第２カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置の製造方法。

【請求項16】

前記開口を形成する工程の後かつ前記第２膜を形成する工程の前に、前記第１膜および前記第１部分を覆う第４膜を形成し、該第４膜に対して露光処理および現像処理を行うことにより、前記第１カラーフィルタおよび前記第２カラーフィルタとは色が異なる第３カラーフィルタを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の固体撮像装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程においては、ウエハ（又は基材）の上に膜を形成（成膜）する方法の一つとして、スピンコート法が用いられる。当該方法では、ウエハを回転させながら塗布液を供給することによってウエハ全体に膜が形成される。ウエハの上面に段差がある場合には、この段差によって、スピンコート法で形成される膜にスジやムラ（いわゆるストリエーション）が生じうる。

【0003】

半導体装置には、外部装置に電気的に接続するための電極が設けられ、そのため、上記ウエハの上面には段差が形成される。例えば、電極がその上面の一部を露出する開口を有する保護膜で覆われる場合にも、該保護膜の上面に段差が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−７３９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

スピンコート法によって半導体装置の上にさらに成膜する場合には、ストリエーションが生じないように、ウエハ上面の段差量（高低差）を抑制することが必要である。

【0006】

本発明は、半導体装置の製造工程においてスピンコート法による成膜に有利な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの側面は固体撮像装置の製造方法にかかり、前記固体撮像装置の製造方法は、基板に配列された複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して設けられた複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズと前記基板との間に設けられた複数のカラーフィルタと、を備える固体撮像装置の製造方法であって、絶縁層を含む構造を前記基板の上に設け、前記構造の上に電極を形成する工程と、前記電極および前記構造を覆う絶縁性の第１膜を形成する工程と、前記第１膜のうちの前記電極の上面と前記構造の上面との段差によって形成された凸部に、前記電極の上面の一部である第１部分が露出するように開口を形成する工程と、前記第１膜および前記第１部分を覆う第２膜を形成する工程と、前記第２膜を加工して、第１カラーフィルタを形成すると共に、前記開口の側面と前記第１部分とを覆い且つ前記第１膜の前記凸部の上面には存在しない保護膜を前記開口の中に形成する工程と、スピンコート法により前記第１膜および前記保護膜の上に第３膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、スピンコート法による成膜に有利である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図2】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図3】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図4】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図5】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図6】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図7】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【図8】固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、半導体装置の１つの例として固体撮像装置を用いて、本発明の製造方法を述べる。しかしながら、本発明は他の半導体装置にも適用可能である。

【0011】

（第１実施形態）
図１を参照しながら、第１実施形態の固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_１」とする）の製造方法を説明する。固体撮像装置Ｉ_１は、公知の半導体製造プロセスにより製造することが可能である。

【0012】

図１は、本実施形態にかかる固体撮像装置Ｉ_１の製造方法を工程ごとに模式的に示している。固体撮像装置Ｉ_１は、フォトダイオード等の光電変換部が配列された画素領域Ｒ１と、光電変換部により得られた画像データを読み出すための電極が配される電極領域Ｒ２とを有する。以下では、領域Ｒ１に、３種の画素（赤、緑および青画素）がベイヤ配列にしたがって配列された画素アレイを形成する態様を例示する。

【0013】

図１の（Ａ）の工程では、まず、領域Ｒ１に複数の光電変換部１０１が配列された基板１００を準備する。基板１００は、例えば、蒸着法、パターニング、イオン注入等を含む半導体製造プロセスによりトランジスタやフォトダイオード等の各素子を半導体基板に形成することにより得られ、又は、当該各素子が既に形成されたものを用意してもよい。

【0014】

その後、基板１００の上に、構造１０２を形成する。構造１０２は、少なくとも絶縁層を含み、例えば絶縁層と配線層とが交互に設けられることによって形成される。構造１０２の領域Ｒ２の上には、電極１０３が形成される。電極１０３は、光電変換部１０１により得られた信号を読み出すための電極の他、当該信号の読み出しを行うための制御信号ないし電源を供給するための電極をも含む。さらにその後、電極１０３および構造１０２の上に、電極１０３および構造１０２を覆う保護膜１０４（絶縁性の第１膜）を形成する。

【0015】

図１の（Ｂ）の工程では、保護膜１０４のうちの、電極１０３と構造１０２との段差によって形成された凸部Ｐの外縁よりも内側の部分に、電極１０３の上面の一部（第１部分１０３Ｐ）が露出するように開口１０５を形成する。

【0016】

図１の（Ｃ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち緑画素に対応するものの直上に、第１カラーフィルタ１０６（緑色のカラーフィルタ）を形成する。また、この工程では、カラーフィルタ１０６を形成すると共に、領域Ｒ２において、部分１０３Ｐを覆う保護膜１０７を開口１０５の中に形成する。

【0017】

具体的には、まず、図１の（Ｂ）の工程で得られた構造の上、即ち、保護膜１０４および部分１０３Ｐの上にカラーフィルタ材料の膜（第２膜）をスピンコート法によって形成し、その後、当該膜を露光処理および現像処理によりパターニングする。このようにしてカラーフィルタ材料の膜を加工することによって、カラーフィルタ１０６および保護膜１０７が共に形成される。

【0018】

保護膜１０７は、開口１０５の側面（保護膜１０４の開口１０５側の側面）と部分１０３Ｐとを覆うように形成され、その後に為される各処理から電極１０３（部分１０３Ｐ）を保護する。保護膜１０７は、保護膜１０４の上面には存在しない。図中において、開口１０５に保護膜１０７が形成された後の凸部を「凸部Ｐ_１」と示す。

【0019】

保護膜１０７は、保護膜１０４の側面および上面のうちの側面を覆って、凸部Ｐ_１の上面が略平坦になるように開口１０５の中に形成されるとよい。これにより、その後のスピンコート法による成膜においてストリエーションが防止される。

【0020】

例えば、電極１０３の厚みを５０００〜９０００Å程度とし、保護膜１０４の膜厚を４０００〜７０００Å程度とする。そして、保護膜１０７の膜厚を、３０００〜１００００Å程度とする。この例では、保護膜１０４を５０００Å、保護膜１０７を４５００Åとしており、凸部Ｐ_１の上面の高低差（保護膜１０４の上面と保護膜１０７の上面との段差）が５００Å程度となる。よって、該上面は、スピンコート法による成膜時のストリエーションを防ぐのに十分に平坦であると言える。保護膜１０７は、保護膜１０４の膜厚の２倍以下の膜厚であることが望ましい。即ち、凸部Ｐ_１の上面の高低差が保護膜１０４の膜厚よりも薄くなること、例えば１０００〜３０００Å程度となることが望ましい。ここで、開口１０５の中に形成される保護膜１０７の上面は、実際には、開口１０５のサイズ（開口幅）によって、傾斜（１０００〜２０００Å程度の緩やかな高低差）を有していてもよい。

【0021】

凸部Ｐ_１の上面を略平坦にするため、例えば、保護膜１０７を構成するカラーフィルタ材料の膜と保護膜１０４との膜厚を互いに等しくしてもよい。また、カラーフィルタ１０６および保護膜１０７を形成するための露光処理および現像処理によるパターニングを行った後は、凸部Ｐ_１の上面を略平坦にするため、所定の処理を行ってもよい。具体的には、例えば、パターニング後の保護膜１０７の形状を整えるため、例えば熱処理、レーザー照射、ＲＩＥ、ＣＭＰ処理等を行ってもよい。

【0022】

次に、図１の（Ｄ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち青画素に対応するものの直上に、第２カラーフィルタ１０８（青色のカラーフィルタ）を形成する。同様にして、光電変換部１０１のうち赤画素に対応するものの直上に第３カラーフィルタ１０９（赤色のカラーフィルタ）を形成する。これらのカラーフィルタ１０８及び１０９は、上述のカラーフィルタ１０６と同様にして、スピンコート法によりカラーフィルタ材料の膜を形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によってパターニングすることによって形成される。

【0023】

なお、各色のカラーフィルタの形成順序は、上記態様に限られるものではない。

【0024】

図１の（Ｅ）の工程では、領域Ｒ１及びＲ２にわたって平坦化膜１１０を形成し、さらに、当該平坦化膜１１０の上に、各光電変換部１０１に対応するマイクロレンズ１１１を含む光学系を形成する。マイクロレンズ１１１は、マイクロレンズ材料を塗布した後に露光処理および現像処理を行って形成されてもよいし、パターニングおよびリフローによって形成されてもよい。

【0025】

本実施形態では、保護膜１０７はカラーフィルタ材料で構成されており、他の部材（第２の平坦化膜等）を用いていない。よって、光電変換部１０１‐マイクロレンズ１１１間の距離が小さくなり、固体撮像装置の光感度が向上する。

【0026】

最後に、図１の（Ｆ）の工程では、領域Ｒ２において、平坦化膜１１０および保護膜１０７をエッチングによって選択的に除去し、電極１０３の上面が露出するように開口１１２を形成する。このようにして固体撮像装置Ｉ_１が得られ、その後、固体撮像装置Ｉ_１を実装基板に実装すればよい。例えば、固体撮像装置Ｉ_１の電極１０３と実装基板の電極とをワイヤーボンディングを用いて電気的に接続させることができる。

【0027】

以上の製造方法によると、図１の（Ｃ）の工程で示されるように、電極１０３を保護する保護膜１０７が、凸部Ｐ_１の上面が略平坦になるように開口１０５の中に形成され、大きな段差が局所的に生じることを防ぐことができる。具体的には、保護膜１０７は、部分１０３Ｐと、保護膜１０４の側面および上面のうちの側面とを覆うように形成される。この方法によると、例えば、保護膜１０４の上面（凸部Ｐの上面）をも覆うように保護膜１０７を形成する場合に対して、上面の段差が小さくなる。このことは、その後のスピンコーティング時のストリエーションを防止する。そして、保護膜１０７は、露光処理および現像処理における現像液による電極１０３の腐食等、その後の各工程から電極１０３を保護する。よって、本実施形態によると、保護膜１０７がストリエーションの発生を防止しつつ電極１０３を保護し、高品質な固体撮像装置Ｉ_１を製造するのに有利である。

【0028】

（第２実施形態）
図２を参照しながら第２実施形態を説明する。前述の第１実施形態では、第１カラーフィルタ１０６を形成する際に保護膜１０７を形成し、保護膜１０７によって第２カラーフィルタ１０８及び第３カラーフィルタ１０９の形成工程を含む各処理から電極１０３を保護する形態を例示した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第２カラーフィルタ１０８を形成する際に保護膜１０７を形成し、該保護膜１０７によって、第３カラーフィルタ１０９を形成するための各処理から電極１０３を保護してもよい。

【0029】

図２は、本実施形態にかかる固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_２」とする）の製造方法を、第１実施形態（図１）と同様にして、工程ごとに模式的に示している。図２の（Ａ）及び（Ｂ）の工程は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）の工程と同様である。

【0030】

図２の（Ｃ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち緑画素に対応するものの直上に、第１カラーフィルタ１０６（緑色のカラーフィルタ）を形成する。カラーフィルタ１０６は、保護膜１０４および部分１０３Ｐの上にカラーフィルタ材料の膜をスピンコート法によって形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によりパターニングすることによって形成される。

【0031】

図２の（Ｄ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち青画素に対応するものの直上に、第２カラーフィルタ１０８（青色のカラーフィルタ）を形成する。また、この工程では、カラーフィルタ１０８を形成すると共に、領域Ｒ２において、部分１０３Ｐを覆う保護膜２０７を開口１０５の中に形成する。カラーフィルタ１０８および保護膜２０７は共に、図２の（Ｃ）の工程で得られた構造の上にカラーフィルタ材料の膜をスピンコート法によって形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によりパターニングすることによって形成される。

【0032】

図中において、開口１０５に保護膜２０７が形成された後の凸部を「凸部Ｐ_２」と示す。前述の凸部Ｐ_１（第１実施形態）と同様にして、凸部Ｐ_２の上面は略平坦であるとよく、該上面の高低差を５０００Å以下に抑えることにより、その後のスピンコーティング時のストリエーションが防止される。

【0033】

図２の（Ｅ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち赤画素に対応するものの直上に第３カラーフィルタ１０９（赤色のカラーフィルタ）を形成する。カラーフィルタ１０９は、上述のカラーフィルタ１０６と同様にして、スピンコート法によりカラーフィルタ材料の膜を形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によってパターニングすることによって形成される。

【0034】

図２の（Ｆ）の工程では、領域Ｒ１及びＲ２にわたって平坦化膜１１０を形成し、さらに、当該平坦化膜１１０の上に光学系（各光電変換部１０１に対応するマイクロレンズ１１１等）を形成する。

【0035】

図２の（Ｇ）の工程は、図１の（Ｆ）の工程と同様である。以上のようにして固体撮像装置Ｉ_２が得られる。

【0036】

以上、上述の製造方法のように、保護膜２０７は、他のカラーフィルタ（ここでは、第２カラーフィルタ１０８）と共に形成されてもよい。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られ、即ち、その後のスピンコーティング時のストリエーションが防止され、高品質な固体撮像装置Ｉ_２を製造するのに有利である。

【0037】

（第３実施形態）
図３を参照しながら第３実施形態を説明する。本実施形態は、主に、保護膜１０４とカラーフィルタ１０６との結合力を向上させるために所定の処理を行う点で、第１実施形態と異なる。例えば、カラーフィルタ１０６を形成する前に、保護膜１０４の上に結合力を有する有機材料の膜を形成してもよいし、その他、保護膜１０４の上面に対してＨＭＤＳ(Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ)等による有機溶剤処理を行ってもよい。この方法によると、保護膜１０４とカラーフィルタ１０６との結合力が向上し、より高品質な固体撮像装置を製造することが可能である。

【0038】

図３は、本実施形態にかかる固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_３」とする）の製造方法を、第１実施形態（図１）と同様にして、工程ごとに模式的に示している。図３の（Ａ）及び（Ｂ）の工程は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）の工程と同様である。

【0039】

図３の（Ｃ）の工程では、図３の（Ｂ）の工程で得られた構造の上、即ち、保護膜１０４および部分１０３Ｐの上に、有機膜３１３（膜厚５〜１００Å程度）を形成する。有機膜３１３は、例えばエポキシ樹脂等、接着力を有する材料で構成されればよい。

【0040】

その後の図３の（Ｄ）乃至（Ｇ）の工程は、図１の（Ｃ）乃至（Ｆ）の工程と同様である。以上のようにして固体撮像装置Ｉ_３が得られる。

【0041】

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果が得られる他、保護膜１０４とカラーフィルタ１０６との結合力が向上し、より高品質な固体撮像装置Ｉ_３を製造することができる。

【0042】

（第４実施形態）
図４を参照しながら第４実施形態を説明する。前述の第１〜第３実施形態では、絶縁層と配線層を含む構造１０２の上に電極１０３を形成し、その上に形成される保護膜１０４の上面が凸形状を形成する態様を例示した。しかしながら、本発明は、この態様に限られるものではない。

【0043】

図４は、本実施形態にかかる固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_４」とする）の製造方法を工程ごとに模式的に示している。

【0044】

図４の（Ａ）の工程では、基板１００の上に、絶縁部材の中に電極４０３が埋設された構造４０２を形成する。構造４０２は、例えば絶縁層と配線層とが交互に設けられることによって形成され、電極４０３は、例えば、いくつかの配線層のうちの最上の層に配される。構造４０２の上面はＣＭＰ処理が為されてもよい。その後、該構造４０２の上に保護膜４０４（絶縁性の第１膜）を形成する。

【0045】

図４の（Ｂ）の工程では、保護膜４０４の一部と絶縁部材の一部とを除去し、電極４０３の外縁よりも内側に、電極４０３の上面の一部（「部分４０３Ｐ」と示す）が露出するように開口４０５を形成する。

【0046】

図４の（Ｃ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち緑画素に対応するものの直上に、第１カラーフィルタ１０６（緑色のカラーフィルタ）を形成する。また、この工程では、カラーフィルタ１０６を形成すると共に、領域Ｒ２において、部分４０３Ｐを覆う保護膜４０７を開口４０５の中に形成する。

【0047】

カラーフィルタ１０６および保護膜４０７は、共に、保護膜４０４および部分４０３Ｐの上にカラーフィルタ材料の膜（第２膜）をスピンコート法によって形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によりパターニングすることによって形成される。保護膜４０７は、開口４０５の側面と部分４０３Ｐとを覆うように形成され、その後に為される各処理から電極４０３（部分４０３Ｐ）を保護する。

【0048】

図中において、開口４０５に保護膜４０７が形成された後の部分と、その周囲の部分とを「部分Ｐ_４」と示す。前述の凸部Ｐ_１（第１実施形態）と同様にして、部分Ｐ_４の上面は略平坦であるとよく、該上面の高低差を５０００Å以下に抑えることにより、その後のスピンコーティング時のストリエーションが防止される。

【0049】

その後の図４の（Ｄ）乃至（Ｆ）の工程は、図１の（Ｄ）乃至（Ｆ）の工程と同様である。以上のようにして固体撮像装置Ｉ_４が得られる。

【0050】

上述の製造方法のように、電極４０３が構造４０２の内部に配され、保護膜４０４が平坦に形成された態様に本発明を適用することも可能であり、本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0051】

（第５実施形態）
図５を参照しながら第５実施形態を説明する。前述の第４の実施形態では、保護膜４０４の上面が平坦な場合の態様を例示した。本実施形態は、主に、保護膜４０４とカラーフィルタ１０６との結合力を向上させるために所定の処理を行う点で、第４実施形態と異なる。例えば、カラーフィルタ１０６を形成する前に、保護膜４０４の上に結合力を有する有機材料の膜を形成してもよいし、その他、保護膜４０４の上面に対してＨＭＤＳ等による有機溶剤処理を行ってもよい。この方法によると、保護膜４０４とカラーフィルタ１０６との結合力が向上し、より高品質な固体撮像装置を製造することが可能である。

【0052】

図５は、本実施形態にかかる固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_５」とする）の製造方法を、第４実施形態（図４）と同様にして、工程ごとに模式的に示している。図５の（Ａ）及び（Ｂ）の工程は、図４の（Ａ）及び（Ｂ）の工程と同様である。

【0053】

図５の（Ｃ）の工程では、図５の（Ｂ）の工程で得られた構造の上、即ち、保護膜４０４および部分４０３Ｐの上に、有機膜３１３（膜厚５〜１００Å程度）を形成する。有機膜３１３は、例えばエポキシ樹脂等、接着力を有する材料で構成されればよい。

【0054】

その後の図５の（Ｄ）乃至（Ｇ）の工程は、図４の（Ｃ）乃至（Ｆ）の工程と同様である。以上のようにして固体撮像装置Ｉ_５が得られる。

【0055】

本実施形態によると、第４実施形態と同様の効果が得られる他、保護膜４０４とカラーフィルタ１０６との結合力が向上し、より高品質な固体撮像装置Ｉ_５を製造することができる。

【0056】

(第６実施形態）
図６を参照しながら第６実施形態を説明する。本実施形態は、主に、開口４０５に形成される保護膜が、保護膜４０５の開口４０５の側面からその周辺の保護膜４０５の上面の一部にわたって形成されるという点で、前述の第４実施形態と異なる。

【0057】

図６は、本実施形態にかかる固体撮像装置（「固体撮像装置Ｉ_６」とする）の製造方法を、第４実施形態（図４）と同様にして、工程ごとに模式的に示している。図６の（Ａ）及び（Ｂ）の工程は、図４の（Ａ）及び（Ｂ）の工程と同様である。

【0058】

図６の（Ｃ）の工程では、領域Ｒ１において、光電変換部１０１のうち緑画素に対応するものの直上に、第１カラーフィルタ１０６（緑色のカラーフィルタ）を形成する。また、この工程では、カラーフィルタ１０６を形成すると共に、領域Ｒ２において、部分４０３Ｐを覆う保護膜６０７を開口４０５の中に形成する。

【0059】

カラーフィルタ１０６および保護膜６０７は、共に、保護膜４０４および部分４０３Ｐの上にカラーフィルタ材料の膜をスピンコート法によって形成した後に、当該膜を露光処理および現像処理によりパターニングすることによって形成される。保護膜６０７は、保護膜４０５の開口４０５の側面と部分４０３Ｐとを覆いつつ、開口４０５の周辺の保護膜４０４の上面の一部をさらに覆うように形成されている。換言すると、形成された保護膜６０７は、保護膜４０４の上に乗り上げている。なお、該乗り上げている部分は、前述のストリエーションが十分に抑制される程度の厚さであればよい。

【0060】

図中において、開口４０５に保護膜６０７が形成された後の部分と、その周囲の部分とを「部分Ｐ_６」と示す。本実施形態の構造では、保護膜６０７の乗り上げによる段差は、領域Ｒ１においてカラーフィルタ１０６を形成する際に生じる段差に比べて十分に小さいため、前述のストリエーションは十分に防止される。そして、この構造によると、保護膜６０７は、保護膜４０５の開口４０５の側面からその周辺の保護膜４０５の上面の一部にわたって形成されるため、後に為される各処理から電極４０３（部分４０３Ｐ）を保護するのに更に有利である。

【0061】

ここで、図７を参照すると、領域Ｒ２において、保護膜６０７を形成するための露光パターン７０１は、保護膜４０４の開口部４０５の開口幅と一致するように設計される。保護膜６０７は、露光パターン７０１によってフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。この工程において、例えば、該形成される保護膜６０７の寸法が開口部４０５の開口幅よりも大きくなるように露光エネルギーを調節（大きく）することにより、保護膜６０７が、保護膜４０４の上に乗り上げるように形成されうる。そのため、本実施形態によると、露光によって平面視での保護膜６０７の大きさを調節することができるため、例えば、位置ずれが生じたとしても電極４０３を保護するのに有利である。

【0062】

その後の図６の（Ｄ）乃至（Ｆ）の工程は、図４の（Ｄ）乃至（Ｆ）の工程と同様である。以上のようにして固体撮像装置Ｉ_６が得られる。

【0063】

以上、本実施形態によると、ストリエーションを低減することができると共に、位置ずれが生じたとしても電極４０３を保護することができ、製造面において更に有利である。

【0064】

(第７実施形態）
図８を参照しながら第７実施形態を説明する。本実施形態では、主に、図８に例示されるように、開口部８０５の形状が、前述の第４実施形態の開口部４０５の形状と異なっている。本実施形態の製造方法は、前述の第４実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0065】

本実施形態では、第４実施形態の図４の（Ｂ）の工程に相当する工程で形成される開口部８０５が、図８に示すように断面視においてテーパー形状を有する。即ち、開口部８０５の側面は傾斜しており、平面視においては、開口８０５の上面８０２は開口８０５の底面８０１よりも面積が大きい。本実施形態では、このような形状の開口８０５に、保護膜８０７が形成される。

【0066】

保護膜８０７の上面は、開口８０５の上面８０２よりも面積が小さく且つ開口８０５の底面８０１よりも面積が大きい。図８に示されるように、任意の方向に沿った開口８０５の底面８０１の幅を幅Ｗ１とし、同方向に沿った開口８０５の上面８０２の幅を幅Ｗ２とし、同方向に沿った保護膜８０７の幅を幅Ｗ３とする。このとき、Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ１が成立する。或いは、Ｗ２＞Ｗ３≧Ｗ１またはＷ２≧Ｗ３＞Ｗ１が成立してもよい。

【0067】

本実施形態によっても、ストリエーションを低減することができると共に、位置ずれが生じたとしても電極４０３を保護することができ、製造面において更に有利である。

【0068】

（その他）
以上では、いくつかの好適な実施形態を例示したが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的等に応じてその一部を変更してもよいし、各実施形態を組み合わせてもよい。例えば、上述の各実施形態では、保護膜１０７等がカラーフィルタ１０６等と共に形成される形態を例示したが、保護膜１０７等はカラーフィルタ１０６等以外の他の膜ないし部材と共に形成されてもよい。また、上述の各実施形態では、基板と電極との間に配線層が設けられた構成を例示したが、配線層と電極との間に基板が位置する構成であってもよい。また、上述の各実施形態では、マイクロレンズ１１１について、１つの光電変換部に対して１つのマイクロレンズ１１１が設けられる態様を述べたが、複数の光電変換部に対して１つのマイクロレンズ１１１が設けられてもよい。

【0069】

また、以上の実施形態では、半導体装置の製造方法の例として、カメラ等に代表される撮像システムに含まれる固体撮像装置の製造方法を示した。撮像システムの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、この固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含みうる。この処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。

【符号の説明】

【0070】

Ｉ_１：固体撮像装置、１００：基板、１０１：光電変換部、１０２：構造、１０３：電極、１０４：保護膜、１０５：開口、１０６：第１カラーフィルタ、１０７：保護膜、１０８：第２カラーフィルタ、１０９：第３カラーフィルタ、１１０：平坦化膜、１１１：マイクロレンズ、１１２：開口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】