特開 2022-38288 固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022038288

(43)【公開日】2022-03-10

(54)【発明の名称】固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/20 20060101AFI20220303BHJP

   G02B 5/22 20060101ALI20220303BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20220303BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20220303BHJP

【ＦＩ】

G02B5/20 101

G02B5/22

G02B3/00 A

H01L27/146 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020142710

(22)【出願日】2020-08-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】明野 康剛

【テーマコード（参考）】

2H148

4M118

【Ｆターム（参考）】

2H148BD01

2H148BD05

2H148BD21

2H148BE32

2H148BG11

2H148BH02

2H148BH28

2H148CA04

2H148CA12

2H148CA14

2H148CA17

2H148CA23

4M118AA10

4M118AB01

4M118BA09

4M118CA01

4M118CA32

4M118EA14

4M118FA06

4M118GC08

4M118GC11

4M118GC20

4M118GD04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】赤外光カットフィルターが含む赤外光吸収色素の一部溶出に起因する機能低下を抑制可能とした固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法を提供する。
【解決手段】赤色、緑色、および青色の各カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルター１２Ｐとを半導体基板上に形成する工程と、赤色、緑色、および青色の各カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルター１２Ｐとを形成した半導体基板上に赤外光カット前駆層を形成する工程と、赤外光カット前駆層をドライエッチングすることによって、カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ上に赤外光カットフィルター１４を形成する工程と、を含んでいる固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを半導体基板上に形成する工程と、
前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを形成した前記半導体基板上に赤外光カット前駆層を形成する工程と、
前記赤外光カット前駆層をドライエッチングすることによって、前記カラーフィルター上に赤外光カットフィルターを形成する工程と、を含む
固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項2】

前記赤外光カット前駆層を形成する工程では、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを形成した前記半導体基板上に、前記カラーフィルター、および前記赤外光パスフィルターの各表面を覆うように、前記赤外光カット前駆層を形成し、
前記赤外光カットフィルターを形成する工程では、前記赤外光カット前駆層をドライエッチングすることによって、前記赤外光パスフィルターの表面を露出させつつ、前記カラーフィルターの表面を覆うように、前記赤外光カットフィルターを形成する
請求項１に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項3】

前記赤外光パスフィルターは、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターよりも膜厚が厚く、且つ、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、最上面のカラーフィルターとの高低差が０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、
前記赤外光カット前駆層のドライエッチング量は、１．０μｍ以下である
請求項１または請求項２に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項4】

前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、最上面のカラーフィルターの厚さは、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、
前記赤外光カット前駆層の厚さは、０．５μｍ以上１．１μｍ以下の範囲内である
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項5】

前記赤外光カット前駆層を形成する前に、前記赤外光パスフィルターの表面上と、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの表面上に、ポリシロキサンで形成されたエッチングストッパー層を形成する工程と、をさらに含む
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項6】

前記赤外光カットフィルターの表面と、前記赤外光パスフィルターの表面とを覆う酸素遮断層を形成する工程と、
前記酸素遮断層上に複数のマイクロレンズを形成する工程と、をさらに含む
請求項1から請求項５のいずれか１項に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項7】

前記赤外光カットフィルターの表面と、前記赤外光パスフィルターの表面とを含む面上に、複数のマイクロレンズを形成する工程と、
前記複数のマイクロレンズの表面を覆う酸素遮断層を形成する工程と、をさらに含む
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法。

【請求項8】

半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板上に、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の固体撮像素子用フィルターの製造方法で固体撮像素子用フィルターを形成する工程と、を含む
固体撮像素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの固体撮像素子は、光の強度を電気信号に変換する光電変換素子を備える。固体撮像素子は、例えば、複数の色に対応する光を検出することが可能である。固体撮像素子には、各色用のカラーフィルターと各色用の光電変換素子とを備え、各色用の光電変換素子によって各色用の光を検出するものがある（例えば、特許文献１を参照）。固体撮像素子は、その他に、有機光電変換素子と無機光電変換素子とを備え、カラーフィルターを用いずに、各光電変換素子によって各色の光を検出するものがある（例えば、特許文献２を参照）。

【0003】

固体撮像素子には、光電変換素子上に赤外光カットフィルターを備えたものがある。このタイプの固体撮像素子では、赤外光カットフィルターが有する赤外光吸収色素が赤外光を吸収することによって、各光電変換素子が検出し得る赤外光を光電変換素子に対してカットする。これによって、各光電変換素子での可視光の検出精度が高められる。赤外光カットフィルターは、例えば、赤外光吸収色素であるシアニン色素を含んだものがある（例えば、特許文献３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－０６０１７６号公報

【特許文献2】特開２０１８－０６０９１０号公報

【特許文献3】特開２００７－２１９１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、固体撮像素子における画素サイズの微細化に伴い、赤外光カットフィルターの微細化が求められている。赤外光カットフィルターの微細化は、赤外光カットフィルター上に形成されたレジストパターンを用いたドライエッチングにより実現される。ドライエッチングを用いた赤外光カットフィルターのパターニングでは、まず、赤外光カットフィルター上にレジストパターンを形成する。次いで、レジストパターンを用いて赤外光カットフィルターをエッチングし、その後に、レジストパターンを赤外光カットフィルターから剥離する。赤外光カットフィルターからレジストパターンを剥離するために用いられる剥離液は、赤外光カットフィルターに接触することによって、赤外光カットフィルターが含む赤外光吸収色素の一部を赤外光カットフィルターの外部に溶出させることがある。これにより、固体撮像素子の機能が低下する場合がある。

【0006】

本発明は、赤外光カットフィルターが含む赤外光吸収色素の一部溶出に起因する機能低下を抑制可能とした固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための固体撮像素子用フィルターの製造方法の一態様は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを半導体基板上に形成する工程と、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを形成した前記半導体基板上に赤外光カット前駆層を形成する工程と、前記赤外光カット前駆層をドライエッチングすることによって、前記カラーフィルター上に赤外光カットフィルターを形成する工程と、を含む。

【0008】

また、前記赤外光カット前駆層を形成する工程では、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、少なくとも１色のカラーフィルターと、赤外光パスフィルターとを形成した前記半導体基板上に、前記カラーフィルター、および前記赤外光パスフィルターの各表面を覆うように、前記赤外光カット前駆層を形成し、前記赤外光カットフィルターを形成する工程では、前記赤外光カット前駆層をドライエッチングすることによって、前記赤外光パスフィルターの表面を露出させつつ、前記カラーフィルターの表面を覆うように、前記赤外光カットフィルターを形成してもよい。

【0009】

また、前記赤外光パスフィルターは、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターよりも膜厚が厚く、且つ、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、最上面のカラーフィルターとの高低差が０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、前記赤外光カット前駆層のドライエッチング量は、１．０μｍ以下であってもよい。

【0010】

また、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの内、最上面のカラーフィルターの厚さは、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、前記赤外光カット前駆層の厚さは、０．５μｍ以上１．１μｍ以下の範囲内であってもよい。

【0011】

また、前記赤外光カット前駆層を形成する前に、前記赤外光パスフィルターの表面上と、前記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の各カラーフィルターの表面上に、ポリシロキサンで形成されたエッチングストッパー層を形成する工程と、をさらに含んでもよい。

【0012】

また、前記赤外光カットフィルターの表面と、前記赤外光パスフィルターの表面とを覆う酸素遮断層を形成する工程と、前記酸素遮断層上に複数のマイクロレンズを形成する工程と、をさらに含んでもよい。

【0013】

また、前記赤外光カットフィルターの表面と、前記赤外光パスフィルターの表面とを含む面上に、複数のマイクロレンズを形成する工程と、前記複数のマイクロレンズの表面を覆う酸素遮断層を形成する工程と、をさらに含んでもよい。

【0014】

また、上記課題を解決するための固体撮像素子の製造方法の一態様は、半導体基板を準備する工程と、前記半導体基板上に、上述の固体撮像素子用フィルターの製造方法で固体撮像素子用フィルターを形成する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、赤外光カットフィルターが含む赤外光吸収色素の一部溶出に起因する固体撮像素子の機能低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の構造を示す分解斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図3】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図4】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図5】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図6】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図7】本発明の実施形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図8】本発明の実施形態の変形例に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図9】本発明の実施形態の変形例に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【図10】本発明の実施形態の変形例に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１から図１０を参照して、本発明に係る固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法について、その実施形態を説明する。以下では、固体撮像素子の構造、および、固体撮像素子の製造方法を順に説明する。なお、本実施形態において、赤外光は、０．７μｍ以上１ｍｍ以下の範囲に含まれる波長を有した光であり、近赤外光は、赤外光のなかで特に７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲に含まれる波長を有した光である。

【0018】

［固体撮像素子］
図１を参照して、本実施形態に係る固体撮像素子の構造について説明する。図１は、固体撮像素子の一部における各層を分離して示す概略構成図（分解斜視図）である。

【0019】

図１が示すように、固体撮像素子１０は、固体撮像素子用フィルター１０Ｆ、および、複数の光電変換素子１１を備える。
複数の光電変換素子１１は、赤色用光電変換素子１１Ｒ、緑色用光電変換素子１１Ｇ、青色用光電変換素子１１Ｂ、および、赤外光用光電変換素子１１Ｐを備える。

【0020】

固体撮像素子１０は、複数の赤色用光電変換素子１１Ｒ、複数の緑色用光電変換素子１１Ｇ、複数の青色用光電変換素子１１Ｂ、および、複数の赤外光用光電変換素子１１Ｐを備える。複数の赤外光用光電変換素子１１Ｐは、赤外光の強度を測定する。なお、図１では、図示の便宜上、固体撮像素子１０における光電変換素子１１の繰り返し単位が示されている。

【0021】

固体撮像素子用フィルター１０Ｆは、複数の可視光用フィルター、赤外光パスフィルター１２Ｐ、エッチングストッパー層１３、赤外光カットフィルター１４、酸素遮断層１５、複数の可視光用マイクロレンズ、および、赤外光用マイクロレンズ１６Ｐを備える。

【0022】

可視光用カラーフィルターは、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および、青色用フィルター１２Ｂから構成される。赤色用フィルター１２Ｒは、赤色用光電変換素子１１Ｒに対して光の入射側に位置する。緑色用フィルター１２Ｇは、緑色用光電変換素子１１Ｇに対して光の入射側に位置する。青色用フィルター１２Ｂは、青色用光電変換素子１１Ｂに対して光の入射側に位置する。

【0023】

赤外光パスフィルター１２Ｐは、赤外光用光電変換素子１１Ｐに対して光の入射側に位置する。赤外光パスフィルター１２Ｐは、赤外光用光電変換素子１１Ｐが検出し得る可視光を赤外光用光電変換素子１１Ｐに対してカットする。これによって、赤外光用光電変換素子１１Ｐによる赤外光の検出精度が高められる。赤外光用光電変換素子１１Ｐが検出し得る赤外光は、例えば近赤外光である。

【0024】

エッチングストッパー層１３は、各色用フィルター（カラーフィルター）１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐに対して光の入射側に位置する。より詳しくは、エッチングストッパー層１３が広がる平面と対向する視点から見て、エッチングストッパー層１３は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、青色用フィルター１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐ上に位置する。

【0025】

赤外光カットフィルター１４は、エッチングストッパー層１３に対して光の入射側に位置する。赤外光カットフィルター１４は、貫通孔１４Ｈを備える。赤外光カットフィルター１４が広がる平面と対向する視点から見て、貫通孔１４Ｈが区画する領域内には、赤外光パスフィルター１２Ｐが位置する。一方で、赤外光カットフィルター１４が広がる平面と対向する視点から見て、赤外光カットフィルター１４は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、青色用フィルター１２Ｂ、および、エッチングストッパー層１３上に位置する。

【0026】

酸素遮断層１５は、赤外光カットフィルター１４に対して光の入射側に位置する。酸素遮断層１５は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、青色用フィルター１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐに共通する層である。酸素遮断層１５は、赤外光カットフィルター１４に向けた酸化源の透過を抑える。酸化源は、例えば酸素および水などである。

【0027】

酸素遮断層１５が有する酸素透過率は、例えば、５．０ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／ａｔｏｍ以下であることが好ましい。この酸素透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２６：２００６に準拠した方法で測定された値である。酸素遮断層１５が有する酸素透過率が５．０ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／ａｔｏｍ以下であれば、酸素遮断層１５によって赤外光カットフィルター１４に酸化源が到達することが抑制される。そのため、赤外光カットフィルター１４が酸化源によって酸化されにくくなる。これにより、赤外光カットフィルター１４の耐光性を向上することが可能である。

【0028】

マイクロレンズは、赤色用マイクロレンズ１６Ｒ、緑色用マイクロレンズ１６Ｇ、青色用マイクロレンズ１６Ｂ、および、赤外光用マイクロレンズ１６Ｐから構成される。赤色用マイクロレンズ１６Ｒは、赤色用フィルター１２Ｒに対して光の入射側に位置する。緑色用マイクロレンズ１６Ｇは、緑色用フィルター１２Ｇに対して光の入射側に位置する。青色用マイクロレンズ１６Ｂは、青色用フィルター１２Ｂに対して光の入射側に位置する。赤外光用マイクロレンズ１６Ｐは、赤外光パスフィルター１２Ｐに対して光の入射側に位置する。

【0029】

各マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ，１６Ｐは、外表面である入射面１６Ｓを備える。各マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ，１６Ｐは、入射面１６Ｓに入る光を各光電変換素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｐに向けて集めるための屈折率差を外気との間において有する。各マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ，１６Ｐは、透明樹脂を含んで構成されていてもよい。

【0030】

各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各厚さ（層厚）は、赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さ（層厚）よりも薄い。つまり、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの高さは、赤外光パスフィルター１２Ｐの高さよりも低い。エッチングストッパー層１３の厚さと赤外光カットフィルター１４の厚さとの合計は、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの厚さと、赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さとの差に相当する。上述のように、赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さは、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの厚さよりも大きい（厚い）。一方で、赤外光パスフィルター１２Ｐと、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとの間での段差ＴＰ（図２参照）は、エッチングストッパー層１３、および赤外光カットフィルター１４によって埋められる。そのため、各色用マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ、および、赤外光用マイクロレンズ１６Ｐの下層における平坦性が得られやすい。段差ＴＰは、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であることが望ましい。段差ＴＰが１．０μｍを超えると、赤外光用マイクロレンズ１６Ｐの下層における平坦性が得られず、ウエハ面内で各色用マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの高さが不均一となり、固体撮像素子１０の機能低下を引き起こす可能性が高まる。段差ＴＰが０．５μｍ未満であると、赤外光カットフィルター１４の性能が十分に発揮出来なくなる。

【0031】

［固体撮像素子の製造方法］
図２から図１０を参照して、固体撮像素子用フィルターを含む固体撮像素子の製造方法を説明する。

【0032】

本実施形態に係る固体撮像素子用フィルターの製造方法は、カラーフィルターおよび赤外光パスフィルターを形成する工程、エッチングストッパー層を形成する工程、赤外光カット前駆層を形成する工程、および、赤外光カットフィルターを形成する工程を、少なくとも含む。カラーフィルターおよび赤外光パスフィルターを形成する工程では、半導体基板上にカラーフィルターおよび赤外光パスフィルターを形成する。エッチングストッパー層を形成する工程では、カラーフィルターおよび赤外光パスフィルターを形成した半導体基板にエッチングストッパー層を形成する。赤外光カット前駆層を形成する工程では、エッチングストッパー層上に、エッチングストッパー層とはドライエッチングにおけるエッチングレートが異なる赤外光カット前駆層を形成する。赤外光カットフィルターを形成する工程では、赤外光カット前駆層をドライエッチングして、赤外光カットフィルターを形成する。

【0033】

以下、図面を参照して、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルターの製造方法、および、固体撮像素子の製造方法をより詳しく説明する。図２から図１０は、固体撮像素子を構成する層が積層される方向に沿って固体撮像素子を切断したときの断面を模式的に示している。

【0034】

図２が示すように、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルターの製造方法では、まず、半導体基板２１を準備する。半導体基板２１には、一つの画素に一つの光電変換素子１１が対応するように、複数の光電変換素子１１が二次元的に配置されている。なお、図２から図１０では、２つの青色用光電変換素子１１Ｂと、３つの赤外光用光電変換素子１１Ｐが図示されている。半導体基板２１を形成する材料は、例えば、Ｓｉ、および、ＳｉＯ_２などの酸化物、ＳｉＮなどの窒化物、並びに、これらの混合物などであってよい。

【0035】

図２が示すように、半導体基板２１のうちで、半導体基板２１が有する青色用光電変換素子１１Ｂに対応する位置に青色用フィルター１２Ｂを形成し、赤外光用光電変換素子１１Ｐに対応する位置に、赤外光パスフィルター１２Ｐを形成する。このとき、赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さが青色用フィルター１２Ｂの厚さよりも厚くなるように形成する。こうして形成された、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面と青色用フィルター１２Ｂの表面との間の段差を、図２では、「段差ＴＰ」として表記している。

【0036】

なお、図２では、赤色用光電変換素子１１Ｒ、および赤色用光電変換素子１１Ｒに対応する位置に赤色用フィルター１２Ｒ、並びに、緑色用光電変換素子１１Ｇ、および緑色用光電変換素子１１Ｇに対応する位置に緑色用フィルター１２Ｇの各記載を省略している。

【0037】

青色用フィルター１２Ｂは、例えば、青色用感光性樹脂を含む塗膜の形成、および、フォトリソグラフィー法を用いた塗膜のパターニングによって形成される。青色用感光性樹脂を含む塗膜は、例えば、青色用感光性樹脂を含む塗布液の塗布、および、塗膜の乾燥によって形成される。青色用フィルター１２Ｂは、例えば、青色用感光性樹脂を含む塗膜に対し、青色用フィルター１２Ｂの領域に相当する露光、および、現像を経て形成される。

【0038】

赤外光パスフィルター１２Ｐは、例えば、着色感光性樹脂を含む塗膜の形成、および、フォトリソグラフィー法を用いた塗膜のパターニングによって形成される。着色感光性樹脂を含む塗膜は、例えば、赤外光用感光性樹脂を含む塗布液の塗布、および、塗膜の乾燥によって形成される。

【0039】

なお、半導体基板２１上には、緑色用フィルター１２Ｇ、および、赤色用フィルター１２Ｒが、青色用フィルター１２Ｂと同様の方法によって形成される。
青色用フィルター１２Ｂ、緑色用フィルター１２Ｇ、および、赤色用フィルター１２Ｒの各膜厚は所望の分光を確保するため、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内で形成することが好ましい。

【0040】

赤外光用感光性樹脂は、黒色色素または黒色染料と、感光性樹脂とを含む。黒色色素は、単一で黒色を有する色素、あるいは、２種以上の色素によって黒色を有する混合物である。黒色染料は、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、アジン系染料、キノリン系染料、ペリノン系染料、ペリレン系染料、および、メチン系染料などであってよい。感光性樹脂である透明樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、および、ノルボルネン系樹脂であってよい。

【0041】

赤外光パスフィルター１２Ｐを形成する材料は、屈折率を調整するための無機酸化物の粒子を含有可能である。無機酸化物は、例えば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化チタンである。赤外光パスフィルター１２Ｐは、光安定剤、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤などの他の機能を兼ね備えるための添加物を含有可能である。

【0042】

なお、青色用フィルター１２Ｂを含む各色用フィルターを、赤外光パスフィルター１２Ｐよりも先に形成してもよいし、赤外光パスフィルター１２Ｐを各色用フィルターよりも先に形成してもよい。赤外光パスフィルター１２Ｐの厚さは各色用フィルターの厚さよりも厚くなるように形成するため、製造上の観点から各色用フィルターを赤外光パスフィルター１２Ｐよりも先に形成する方が好ましい。

【0043】

本実施形態において、緑色用フィルター１２Ｇ、赤色用フィルター１２Ｒ、および、青色用フィルター１２Ｂの各膜厚（各高さ）は、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。ここで、緑色用フィルター１２Ｇ、赤色用フィルター１２Ｒ、および、青色用フィルター１２Ｂの各膜厚（各高さ）が互いに異なっている場合には、最も膜厚が厚い（最も高い）フィルターを「最上面のカラーフィルター」と定義する。また、緑色用フィルター１２Ｇ、赤色用フィルター１２Ｒ、および、青色用フィルター１２Ｂの各膜厚（各高さ）が互いに同じである場合には、各色用フィルターをそれぞれ「最上面のカラーフィルター」と定義する。
本実施形態では、以下、図２に示す青色用フィルター１２Ｂを「最上面のカラーフィルター」として説明する。

【0044】

図３が示すように、青色用フィルター１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐを形成した半導体基板２１にエッチングストッパー層１３を形成する。エッチングストッパー層１３を形成する際には、まず、ケイ素を含む樹脂を用いて塗布液を作成する。ケイ素を含む樹脂は、例えば、ポリシロキサンなどであってよい。ポリシロキサンは、シロキサン結合の繰り返し構造から形成される。ポリシロキサンは、シリコーンであってよい。シリコーンは、ポリシロキサンであり、かつ、アルキル基およびアリール基などの有機基を含む。

【0045】

次に、上述した塗布液を、青色用フィルター１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐを形成した半導体基板２１上に塗布し、塗膜を乾燥させる。そして、乾燥した塗膜を加熱によって硬化させる。これにより、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ上、および、赤外光パスフィルター１２Ｐ上にエッチングストッパー層１３が形成される。

【0046】

次に、図４が示すように、エッチングストッパー層１３上に、赤外光カット前駆層２４を形成する。赤外光カット前駆層２４を形成する際には、まず、赤外光吸収色素、透明樹脂、および、有機溶剤を含む塗布液をエッチングストッパー層１３上に塗布し、塗膜を乾燥させる。次いで、乾燥した塗膜を加熱によって硬化させる。これにより、エッチングストッパー層１３上に赤外光カット前駆層２４が形成される。

【0047】

赤外光カット前駆層２４を形成するための赤外光吸収色素は、例えば、アントラキノン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ジチオール系色素、ジイモニウム系色素、スクアリリウム系色素、および、クロコニウム系色素などから選択される少なくとも１種であってよい。赤外光吸収色素は、これら色素のうち、シアニン系色素およびフタロシアニン系色素の少なくとも１種であることが好ましい。

【0048】

赤外光カット前駆層２４を形成するための透明樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、および、ポリスチレン系樹脂、ノルボルネン系樹脂から選択される少なくとも１種であってよい。透明樹脂は、これら樹脂のうち、アクリル系樹脂であることが好ましい。アクリル樹脂を使用することで、赤外光パスフィルター１２Ｐと、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとの間での段差ＴＰの影響を受けることなく、平坦化された均一な赤外光カット前駆層２４を形成することができる。

【0049】

次に、図５が示すように、赤外光カット前駆層２４を有した半導体基板２１のエッチング面全面にわたりドライエッチングすることによって、赤外光カットフィルター１４を形成する。上述した工程で形成したエッチングストッパー層１３は、このドライエッチングにおけるエッチングストッパーとして機能する。赤外光カットフィルター１４の膜厚は、赤外光カットフィルター１４の赤外光カット機能を発揮するには、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．８μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。赤外光カットフィルター１４の膜厚が０．５μｍ未満であると、赤外光カットフィルター機能を十分に発揮することが出来ない。赤外光カットフィルター１４の膜厚が１．０μｍを超えると（例えば、赤外光カットフィルター１４の膜厚が１．０１μｍであると）、赤外光用マイクロレンズ１６Ｐの下層における平坦性が得られず、ウエハ面内で各色用マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの高さが不均一となり、固体撮像素子１０の機能低下を引き起こす可能性が高まる。

【0050】

赤外光カット前駆層２４のドライエッチングは、例えば、プラズマエッチングであってよい。このドライエッチングでは、エッチングガスとして、反応性ガスと希ガスとを用いることが可能である。反応性ガスは、例えば、酸素ガスであってよい。また、希ガスは、例えば、アルゴンガスであってよい。赤外光カット前駆層２４のドライエッチングでは、赤外光カット前駆層２４にバイアスを印加することが可能である。

【0051】

ここで、赤外光カット前駆層２４のドライエッチング量ＥＴ（図４を参照）は、赤外光カット前駆層２４の厚さ（例えば、０．５μｍ以上１．１μｍ以下の範囲内）から、赤外光パスフィルター１２Ｐと、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとの間での段差ＴＰを差し引いた厚さに相当する。赤外光カット前駆層２４のドライエッチング量ＥＴの上限は、１．０μｍである。赤外光カット前駆層２４のドライエッチング量ＥＴがこれ以上多くなるとエッチングによりエッチング表面に変質層が形成され、エッチング表面の凹凸が大きくなることがある。その結果、ウエハ面内の平坦性が確保できなくなることがある。

【0052】

エッチングストッパー層１３のエッチングレートは、赤外光カット前駆層２４のエッチングレートとは異なる。エッチングレートは、単位時間当たりにエッチングされる各層の厚さである。エッチングストッパー層１３のエッチングレートは、赤外光カット前駆層２４のエッチングレートよりも低いことが好ましい。これにより、エッチングストッパー層１３のエッチングレートが赤外光カット前駆層２４のエッチングレートよりも高い場合に比べて、エッチングストッパー層１３の下層に対してエッチャントが衝突しにくくなるため、エッチングの時間を調整することが容易となる。

【0053】

次に、図６が示すように、半導体基板２１が広がる平面と対向する視点から見て、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とを覆う酸素遮断層１５を形成する。酸素遮断層１５は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法などの気相成膜法、あるいは、塗布法などの液相成膜法を用いた成膜によって形成される。酸化珪素から形成される酸素遮断層１５は、例えば、酸化珪素からなるターゲットを用いたスパッタリング法による成膜を経て形成されてもよい。また、酸化珪素から形成される酸素遮断層１５は、例えば、シランと酸素とを用いたＣＶＤ法による成膜を経て形成されてもよい。また、酸化珪素から構成される酸素遮断層１５は、例えば、ポリシラザンを含む塗布液の塗布、改質、および、塗膜の乾燥によって形成されてもよい。

【0054】

次に、図７が示すように、酸素遮断層１５上に複数のマイクロレンズ１６を形成する。これにより、本実施形態に係る固体撮像素子１０を得ることができる。複数のマイクロレンズ１６は、酸素遮断層１５が広がる平面と対向する視点から見て、各カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐと重なる位置に形成される。各マイクロレンズ１６は、例えば、エッチバック法を用いて形成される。エッチバック法では、まず、各マイクロレンズ１６を形成するための透明樹脂層を酸素遮断層１５上に形成する。次いで、透明樹脂層上に複数の半球が並ぶ形状（レンズ形状）を有したレジストパターンを形成する。そして、そのレジストパターンを備えた透明樹脂層のドライエッチングによって、レジストパターンが有する形状（レンズ形状）を透明樹脂層に転写することによって、複数のマイクロレンズ１６を形成する。

【0055】

これにより、図１を参照して先に説明した固体撮像素子１０を、１つの半導体基板２１に対して複数形成することが可能である。
以上説明したように、実施形態の固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法、および、固体撮像素子１０の製造方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。

【0056】

（１）本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの内、少なくとも１色のカラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）と、赤外光パスフィルター１２Ｐとを半導体基板２１上に形成する工程と、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの内、少なくとも１色のカラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）と、赤外光パスフィルター１２Ｐとを形成した半導体基板２１上に赤外光カット前駆層２４を形成する工程と、赤外光カット前駆層２４をドライエッチングすることによって、赤外光カットフィルター１４を形成する工程と、を含んでいる。

【0057】

（２）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法における赤外光カット前駆層２４を形成する工程では、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの内、少なくとも１色のカラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）と、赤外光パスフィルター１２Ｐとを形成した半導体基板２１上に、カラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）、および赤外光パスフィルター１２Ｐの各表面を覆うように、赤外光カット前駆層２４を形成し、赤外光カットフィルター１４を形成する工程では、赤外光カット前駆層２４をドライエッチングすることによって、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面を露出させつつ、カラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）の表面を覆うように、赤外光カットフィルター１４を形成してもよい。

【0058】

このような構成であれば、赤外光カット前駆層２４を全面エッチング（ドライエッチング）することによって、レジストパターンを形成せずに赤外光カットフィルター１４の形成が可能となる。つまり、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、レジストパターンを形成しない製造方法であるため、赤外光カットフィルター１４の分光特性が劣化してしまう要因であるレジストパターンの剥離液を使用しない。その結果、赤外光カットフィルター１４が含む赤外光吸収色素の一部溶出に起因する固体撮像素子１０の機能低下が抑えられる。

【0059】

また、このような構成であれば、赤外光カットフィルター１４の形成が画素サイズに依存しないため、その形成が容易になる。つまり、上述した構成であれば、種々の画素サイズの赤外光カットフィルター１４を容易に形成することができる。
なお、従来技術に係る固体撮像素子用フィルターの製造方法は、例えばフォトリソグラフィー法を用いて画素ごとにレジストパターン（マスクパターン）を作製する必要があった。その場合には、レジストパターン（マスクパターン）のサイズには作製限界があるため、種々の画素サイズに対して赤外光カットフィルターを形成することは困難であった。

【0060】

（３）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とを覆う酸素遮断層１５を形成する工程と、酸素遮断層１５上に複数のマイクロレンズ１６を形成する工程と、をさらに含んでもよい。
このような構成であれば、酸素遮断層１５によって赤外光パスフィルター１２Ｐに酸化源が到達することが抑えられるため、赤外光パスフィルター１２Ｐが酸化されにくくなる。

【0061】

（４）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法において、赤外光パスフィルター１２Ｐは、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの各カラーフィルターよりも膜厚が厚く、且つ、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの内、最上面のカラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）との高低差が０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、赤外光カットフィルター１４を形成する工程における赤外光カット前駆層２４のドライエッチング量は、１．０μｍ以下であってもよい。

【0062】

このような構成であれば、赤外光カットフィルター１４に所望の赤外光カット性能を確実に付与することができ、且つ赤外光用マイクロレンズ１６Ｐの下層における平坦性が得られ、ウエハ面内で各色用マイクロレンズ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの高さが均一となり、固体撮像素子１０の機能低下を抑制することができる。
また、このような構成であれば、エッチングによりエッチング表面に変質層が形成され、エッチング表面の凹凸が大きくなることを抑制することができる。

【0063】

（５）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法において、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの内、最上面のカラーフィルター（例えば、青色用フィルター１２Ｂ）の厚さは、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、赤外光カット前駆層２４の厚さは、０．５μｍ以上１．１μｍ以下の範囲内であってもよい。
このような構成であれば、カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに所望の分光性能を確実に付与することができ、且つ赤外光カットフィルター１４に所望の赤外光カット性能を確実に付与することができる。

【0064】

（６）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤外光カット前駆層２４を形成する前に、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面上と、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの各カラーフィルターの表面上に、ポリシロキサンで形成されたエッチングストッパー層１３を形成する工程と、をさらに含んでもよい。

【0065】

このような構成であれば、赤外光カット前駆層２４のオーバーエッチングによって赤外光カット前駆層２４の一部を取り除くとしても、赤外光カット前駆層２４の下層にはエッチングストッパー層１３が位置するため、エッチングストッパー層１３の下層に対するエッチャントの衝突が抑えられる。これによって、エッチング対象である赤外光カット前駆層２４の下層における表面性状が変化することに起因する固体撮像素子１０の機能の低下が抑えられる。

【0066】

（７）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とを覆う酸素遮断層１５を形成する工程と、酸素遮断層１５上に複数のマイクロレンズ１６を形成する工程と、をさらに含んでもよい。

【0067】

このような構成であれば、酸素遮断層１５によって、赤外光カットフィルター１４、および赤外光パスフィルター１２Ｐに酸化源が到達することが抑えられるため、赤外光カットフィルター１４および赤外光パスフィルター１２Ｐが酸化されにくくなる。

【0068】

（８）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの各カラーフィルターと、複数の赤外光パスフィルター１２Ｐとを半導体基板２１上に形成する工程と、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの各カラーフィルターと、複数の赤外光パスフィルター１２Ｐとを形成した半導体基板２１上に赤外光カット前駆層２４を形成する工程と、赤外光カット前駆層２４をドライエッチングすることによって、赤外光カットフィルター１４を形成する工程と、を含んでいてもよい。

【0069】

（９）また、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法における赤外光カット前駆層２４を形成する工程では、赤色用フィルター１２Ｒ、緑色用フィルター１２Ｇ、および青色用フィルター１２Ｂの各カラーフィルターと、複数の赤外光パスフィルター１２Ｐとを形成した半導体基板２１上に、各カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、および赤外光パスフィルター１２Ｐの各表面を全て覆うように、赤外光カット前駆層２４を形成し、赤外光カットフィルター１４を形成する工程では、赤外光カット前駆層２４をドライエッチングすることによって、複数の赤外光パスフィルター１２Ｐの表面を露出させつつ、各カラーフィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各表面を全て覆うように、赤外光カットフィルター１４を形成してもよい。

【0070】

このような構成であれば、赤外光パスフィルター１２Ｐ同士の間に赤外光カット前駆層２４を充填し、その後ドライエッチングするため、レジストパターンを形成する必要がない。そのため、赤外光カットフィルター１４の分光特性が劣化してしまう要因であるレジストパターンの剥離液を使用しない。その結果、赤外光カットフィルター１４が含む赤外光吸収色素の一部溶出に起因する固体撮像素子１０の機能低下が確実に抑えられる。

【0071】

［実施形態の変形例］
なお、上述した実施形態は、以下のように変形して実施することができる。
［酸素遮断層］
上述した実施形態では、酸素遮断層１５を、赤外光カットフィルター１４、および、赤外光パスフィルター１２Ｐと、各マイクロレンズ１６との間に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。酸素遮断層１５の形成位置は、赤外光カットフィルター１４、および、赤外光パスフィルター１２Ｐと、各マイクロレンズ１６との間に限らず、各マイクロレンズ１６の外表面（入射面１６Ｓ）上であってもよい。

【0072】

本変形例に係る固体撮像素子１０を形成する場合には、図８に示すように、まず、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とを含む面上に、複数のマイクロレンズ２６を形成する。次に、各マイクロレンズ２６を、各色用フィルター１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、および、赤外光パスフィルター１２Ｐのうち、少なくとも１つを覆うように形成する。

【0073】

次に、図９が示すように、複数のマイクロレンズ２６の表面を覆うように、酸素遮断層２５を形成する。酸素遮断層２５は、反射防止層としての機能を有していてもよい。

【0074】

以上のように、本実施形態に係る固体撮像素子用フィルター１０Ｆの製造方法は、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とを含む面上に、複数のマイクロレンズ２６を形成する工程と、複数のマイクロレンズ２６の表面を覆う酸素遮断層２５を形成する工程と、をさらに含んでもよい。
このような構成であれば、酸素遮断層２５によって、マイクロレンズ２６に酸化源が到達することが抑えられるため、マイクロレンズ２６が酸化されにくくなる。

【0075】

また、上述した実施形態では、酸素遮断層１５を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。固体撮像素子用フィルター１０Ｆは、酸素遮断層１５を備えていなくてもよい。この場合であっても、半導体基板２１の表面を覆うエッチングストッパー層１３上に赤外光カット前駆層２４を形成することによって、酸素遮断層１５を形成した形態で得られる効果に準じた効果を得ることは可能である。

【0076】

また、酸素遮断層２５の層構造は、単一の化合物からなる単層構造でもよいし、単一の化合物からなる層の積層構造であってもよいし、互いに異なる化合物からなる層の積層構造でもよい。

【0077】

また、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とは、半導体基板２１の厚さ方向において、段差を有してもよい。具体的には、赤外光カットフィルター１４の表面と、赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とは、半導体基板２１の厚さ方向において、５μｍ以下の段差、より好ましくは３μｍ以下の段差、さらに好ましくは１μｍ以下の段差を有してもよい。この場合には、例えば、ＳｉＯ_２で形成された酸素遮断層１５は、赤外光カットフィルター１４の表面と赤外光パスフィルター１２Ｐの表面とが形成する段差を埋める平坦化層として機能し得る。なお、酸素遮断層１５は、赤外光カットフィルター１４の表面と赤外光パスフィルター１２Ｐの表面との間の段差を埋めることが可能な厚さを有することによって、平坦化層として機能することが可能である。

【0078】

［エッチングストッパー層］
エッチングストッパー層１３のうちで、半導体基板２１の表面上に形成された部分は、完全に除去されなくてもよい。この場合であっても、エッチングストッパー層１３が透明樹脂から形成されることによって、固体撮像素子１０に入射した光はエッチングストッパー層１３を介して光電変換素子１１に入射することが可能である。

【0079】

また、上述した実施形態では、エッチングストッパー層１３を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１０が示すように固体撮像素子用フィルター１０Ｆは、エッチングストッパー層１３を備えていなくてもよい。この場合には、エッチングストッパー層１３を形成した形態で得られる効果は得られにくいが、この場合であっても赤外光パスフィルター１２Ｐの表面が現われるまでのエッチング時間を調整することで赤外光カットフィルター１４の形成は可能である。

【0080】

［実施例］
以下、実施形態に対応する固体撮像素子の製造例を説明する。なお、以下に説明する製造例では、赤外光パスフィルターの厚さが各色用フィルターの厚さよりも厚く、且つエッチングストッパー層を設けない場合における固体撮像素子の製造例を説明する。

【0081】

複数の光電変換素子が二次元的に配置された半導体基板上に、緑色顔料、感光性硬化樹脂、および、熱硬化性樹脂を含む緑色用レジストを１０００ｒｐｍの回転数でスピンコートした緑色用レジスト層を形成した。緑色顔料には、カラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＧ５８を用いた。緑色用レジストにおいて、緑色顔料の濃度を７０質量％に設定した。次に、緑色用マスクを用いて緑色用レジスト層を選択的に露光した後に、露光後の緑色用レジスト層を現像することによって、緑色用フィルターパターンを形成した。そして、緑色用フィルターパターンを、ホットプレートを用いて２３０℃において６分間加熱することによって硬化させた。これにより、６００ｎｍの厚さを有した緑色用フィルターを形成した。

【0082】

次に、緑色用フィルター、および、半導体基板のうちで緑色用フィルターによって覆われていない部分に、顔料、感光性硬化樹脂、および、熱硬化性樹脂を含む青色用レジストを１０００ｒｐｍの回転数でスピンコートした青色用レジスト層を形成した。顔料には、カラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＢ１５６、および、Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３を用いた。青色用レジストにおいて、青色顔料の濃度を５０質量％に設定した。次に、青色用マスクを用いたフォトリソグラフィーにより青色用レジスト層を選択的に露光した後に、露光後の青色用レジスト層を現像することによって、青色用フィルターパターンを形成した。そして、青色用フィルターパターンを、ホットプレートを用いて２３０℃において６分間加熱することによって硬化させた。これにより、６００ｎｍの厚さを有した青色用フィルターを形成した。この際に、青色用フィルターを半導体基板の表面のうちで、緑色用フィルターが形成されている位置とは異なる位置に形成した。

【0083】

次に、緑色用フィルター上、青色用フィルター上、および、半導体基板のうちでこれらフィルターに覆われていない部分に、顔料、感光性硬化樹脂、および、熱硬化性樹脂を含む赤色用レジストを１０００ｒｐｍの回転数でスピンコートした赤色用レジスト層を形成した。顔料には、カラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＲ２５４、および、Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９を用いた。赤色用レジストにおいて、顔料の濃度を６０質量％に設定した。次に、赤色用マスクを用いて赤色用レジスト層を選択的に露光した後に、露光後の赤色用レジスト層を現像することによって、赤色用フィルターパターンを形成した。そして、赤色用フィルターパターンを、ホットプレートを用いて２３０℃において６分間加熱することによって硬化させた。これにより、６００ｎｍの厚さを有した赤色用フィルターを形成した。この際に、赤色用フィルターを半導体基板の表面のうちで、青色用フィルター、および、緑色用フィルターが形成されている位置とは異なる位置に形成した。

【0084】

次に、各色用フィルター上、および、半導体基板のうちでカラーフィルターによって覆われていない部分に、青色顔料、紫色顔料、および、黄色顔料を含む感光性を有した赤外光パス用レジストを塗布した。これにより、赤外光パス用レジスト層を形成した。青色顔料にはカラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＢ１５：６を用い、紫色顔料にはカラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＶ２３を用い、黄色顔料にはカラーインデックスにおけるＣ．Ｉ．ＰＹ１３９を用いた。赤外光パス用レジストにおいて、顔料の濃度を７８質量％に設定した。

【0085】

次に、赤外光パス用マスクを用いて赤外光パス用レジスト層を選択的に露光した後に、露光後の赤外光パス用レジスト層を現像することによって、赤外光パスフィルターパターンを形成した。そして、赤外光パスフィルターパターンを、ホットプレートを用いて２３０℃において６分間加熱することによって硬化させた。これにより、１３００ｎｍの厚さを有した赤外光パスフィルターを形成した。この際に、赤外光パスフィルターを、半導体基板の表面のうちで、上述した各色用フィルターが形成されている位置とは異なる位置に形成した。なお、赤外光パスフィルターにおいて、４００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長を有する光に対する透過率の最大値は４．８％であり、６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長を有する光に対する透過率の最大値は８．６％であった。また、赤外光パスフィルターにおいて、８００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光に対する透過率の最小値は、９２．１％であった。赤外光パスフィルターと、各色用フィルターとの間での段差は、７００ｎｍであった。

【0086】

次に、各色用フィルター上、および、赤外光パスフィルター上に、赤外光吸収色素、および、熱硬化性樹脂を含む塗布液を１０００ｒｐｍの回転数でスピンコートすることによって塗膜を形成した。そして、塗膜を、ホットプレートを用いて２００℃において２０分間加熱することによって硬化させた。これにより、１０００ｎｍの厚さを有した赤外光カット前駆層を各色用フィルター上、および、赤外光パスフィルター上に形成した。赤外光カット前駆層において、９４０ｎｍ付近の波長を有する光に対する透過率は８％であった。

【0087】

次に、赤外光カット前駆層をドライエッチングした。この際に、ドライエッチング装置には、ＩＣＰ方式のドライエッチング装置を用いた。エッチングガスには、アルゴンガス、および、酸素ガスを含む混合ガスを用い、かつ、エッチング対象物にバイアスを印加することによって、赤外光カット前駆層に対して異方性エッチングを行った。赤外光カット前駆層のドライエッチング量は、３００ｎｍであった。これにより、７００ｎｍの厚さを有した赤外光カットフィルターを形成した。

【0088】

次に、赤外光カットフィルター表面、および、赤外光パスフィルター表面に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＯ_２から形成され、かつ、１００ｎｍの厚さを有した酸素遮断層を形成した。

【0089】

次いで、酸素遮断層上にエッチバック法を用いて、５００ｎｍの高さを有した複数のマイクロレンズを形成した。これにより、本実施例に係る固体撮像素子が得られた。
このように、本実施例に係る固体撮像素子の製造方法であれば、赤外光カットフィルターの形成にレジストパターンの形成は不要である。そのため、そのレジストパターンを剥離するための剥離液も不要である。その結果、赤外光カットフィルター形成時における、赤外光カットフィルターに含まれる赤外光吸収色素の溶出が抑制され、固体撮像素子の機能低下を抑制することができた。具体的には、赤外光カットフィルターの形成にレジストパターンの形成する従来技術に係る固体撮像素子の製造方法で製造した固体撮像素子と比較して、本実施例に係る固体撮像素子の受光感度は、各画素（各色）において、１．２倍～１、５倍程度向上した。

【符号の説明】

【0090】

１０…固体撮像素子
１０Ｆ…固体撮像素子用フィルター
１１…光電変換素子
１２Ｂ…青色用フィルター
１２Ｇ…緑色用フィルター
１２Ｒ…赤色用フィルター
１２Ｐ…赤外光パスフィルター
１３…エッチングストッパー層
１４…赤外光カットフィルター
１５，２５…酸素遮断層
１６，２６…マイクロレンズ
２１…半導体基板
２４…赤外光カット前駆層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】