CN110073493A - 固体拍摄元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种减弱了混色的高精细且灵敏度良好的固体拍摄元件。固体拍摄元件具有：半导体基板(10)，其二维地配置有多个光电变换元件(11)；滤色层(30)，其与光电变换元件(11)对应地以预先设定的规则图案二维地配置有多种颜色的滤色器；以及下层平坦化层(12)，其仅配置于第1色的滤色器(14)与半导体基板(10)之间。在第1色的滤色器(14)的膜厚设为A[nm]、上述下层平坦化层(12)的膜厚设为B[nm]、除了第1色以外的颜色的滤色器(15、16)的膜厚设为C[nm]的情况下，满足下述算式。200[nm]≤A≤700[nm]，0[nm]≤B≤200[nm]，C≤A+B+200[nm]。

Description

固体拍摄元件及其制造方法

技术领域

本发明是涉及使用了CCD、CMOS等光电变换元件的固体拍摄元件的技术。

背景技术

近年来，搭载于数码相机等的CCD(电荷耦合元件)、CMOS(互补型金属氧化膜半导体)等固体拍摄元件的高像素化、微细化得到发展，特别是对于微细的结构，达到了低于1.4μm×1.4μm的水平的像素尺寸。

固体拍摄元件利用针对各像素而配置的光电变换元件、以及由规定的色彩图案构成的滤色层而实现了彩色化。另外，各光电变换元件有助于光电变换的区域(开口部)依赖于固体拍摄元件的尺寸、像素数。该开口部相对于固体拍摄元件的总面积而限制为20％～50％左右。开口部小会导致光电变换元件的灵敏度下降，因此，在固体拍摄元件中，通常为了弥补灵敏度的下降而在光电变换元件上形成聚光用的微透镜。

另外，近年来，开发了使用背面照射的技术的图像传感器，能够使得光电变换元件的开口部大于或等于固体拍摄元件的总面积的50％。然而，在该情况下，相邻的其他滤色器的泄漏光有可能射入一个滤色器，因此需要形成适当的尺寸、形状的微透镜。

作为形成规定图案的滤色层的方法，通常采用如专利文献1记载的那样通过光刻工艺对各种颜色的滤色器进行图案形成。

另外，作为其他图案形成的方法，专利文献2中记载有如下方法，即，在固体拍摄元件上，通过干蚀刻工序使第1种颜色的滤色层实现图案化而形成图案，通过光刻工序使第2种颜色以后的滤色层实现图案化而形成图案。

并且，专利文献3中记载有通过干蚀刻而使所有颜色的滤色器实现图案化而形成图案的方法。

近年来，针对超过800万像素的高精细CCD拍摄元件的要求增大，针对作为上述高精细CCD中附加的滤色图案的像素尺寸而低于1.4μm×1.4μm的水平的拍摄元件的要求增大。然而，因减小像素尺寸而产生如下问题，即，通过光刻工艺进行图案形成的滤色层的分辨率不足，对固体拍摄元件的特性造成不良影响。在一条边小于或等于1.4μm、或者1.1μm、0.9μm附近的像素尺寸的固体拍摄元件中，分辨率的不足呈现为因图案的形状不良引起的色斑。

另外，如果像素尺寸减小，则滤色层的图案的纵横比增大(相对于滤色层的图案的宽度而厚度增大)。在通过光刻工艺对这种滤色层进行图案形成的情况下，未将本来应当去除的部分(像素的有效部分以外的部分)完全去除，变为残渣而对其他颜色的像素造成不良影响。此时，在为了将残渣去除而执行延长显影时间等方法的情况下，还产生直至硬化所需的像素为止而剥离的问题。

另外，如果要获得令人满意的分光特性，则不得不增厚滤色器的膜厚。然而，如果滤色器的膜厚增厚，则随着像素的微细化的发展，呈现出形成了图案的各滤色器的角倒圆角等、分辨率降低的趋势。如果要增厚滤色器的膜厚且获得分光特性，则需要提高滤色器的材料中含有的颜料浓度(着色剂的浓度)。然而，如果提高颜料浓度，则光硬化反应所需的光有可能未到达滤色层的底部，导致滤色层的硬化不充分。因此，存在如下问题，即，在光刻的显影工序中滤色层剥离，产生像素缺陷。

另外，在为了减薄滤色器的膜厚且获得分光特性而提高滤色器的材料中含有的颜料浓度的情况下，相对地减少光硬化成分。因此，滤色层的光硬化变得不充分，容易产生形状的恶化、面内的形状不均、形状破坏等。另外，为了充分实现光硬化而增多硬化时的曝光量，从而产生产量下降的问题。

由于滤色层的图案的高精细化，滤色层的膜厚不仅成为制造工序方面的问题，还对作为固体拍摄元件的特性造成影响。在滤色层的膜厚较厚的情况下，在利用特定颜色的滤色器使从倾斜方向入射的光分光之后，有时光入射至相邻的其他颜色的滤波器图案部及其下方的光电变换元件。在该情况下，会产生混色的问题。随着像素尺寸减小、规定图案尺寸的像素尺寸和滤色器的膜厚的纵横比增大，该混色的问题变得显著。另外，在形成有光电变换元件的基板上形成平坦化层等材料，从而在滤色图案和光电变换元件的距离增大的情况下也显著产生入射光的混色的问题。因此，滤色层、形成于其下部的平坦化层等的膜厚的薄膜化变得重要。

因此，为了增加固体拍摄元件的像素数，需要滤色层的图案的高精细化，另外，滤色层的薄膜化变得重要。

如上所述，对于当前的使滤色材料具有感光性而通过光刻形成的滤色层的图案的形成，随着像素的尺寸的微细化的发展，还要求滤色层的膜厚的薄膜化。在该情况下，存在如下问题，即，滤色材料中的颜料成分的含有比例增大，因此无法含有足量的感光性成分，无法获得分辨率，容易残留残渣，容易产生像素剥离，从而产生固体拍摄元件的特性下降的课题。

因此，为了进行滤色层的图案的微细化以及薄膜化，提出了专利文献2、3的技术。在专利文献2、3中，即使不含有感光性成分，也通过能够实现图案化的干蚀刻对多种颜色的滤色器进行图案形成，以便能够提高滤色用材料中的颜料浓度。通过使用上述干蚀刻的技术，能够提高颜料浓度，能够制作即使进行薄膜化也能获得充分的分光特性的滤色图案。

专利文献1：日本特开平11-68076号公报

专利文献2：日本特许第4857569号公报

专利文献3：日本特许第4905760号公报

发明内容

然而，本发明的发明人发现，专利文献2、3中未示出各滤色器的膜厚的关系，有时无法对于所有滤色器都实现高灵敏度化。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供减弱了混色的高精细且灵敏度良好的固体拍摄元件。

为了解决问题，作为本发明的一个方式的固体拍摄元件的主旨在于，具有：半导体基板，其二维地配置有多个光电变换元件；滤色层，其形成于上述半导体基板上，与各光电变换元件对应地以预先设定的规则图案二维地配置有多种颜色的滤色器；以及下层平坦化层，其根据情况而设置，仅配置于从上述多种颜色选择的第1色的滤色器与半导体基板之间，在上述第1色的滤色器的膜厚设为A[nm]、上述下层平坦化层的膜厚设为B[nm]、除了上述第1色以外的颜色的滤色器的膜厚设为C[nm]的情况下，满足下述(1)式以及(2)式、或者(1)式、(3)式以及(4)式。可以将上述下层平坦化层省略。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

C≤A+200[nm]···(2)

或者

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

0[nm]≤B≤200[nm]···(3)

C≤A+B+200[nm]···(4)

另外，作为本发明的方式的固体拍摄元件的制造方法具有：第1工序，在半导体基板上形成下层平坦化层，将第1色的滤色器用的涂敷液涂敷于其上方并使其硬化而按照该顺序形成下层平坦化层以及滤色层，之后通过干蚀刻将除了第1色的滤色器的配置位置以外的滤色层部分、以及位于该去除的滤色层部分的下层的下层平坦化层部分去除而形成第1色的滤色器；以及第2工序，在第1工序之后，通过光刻或者干蚀刻实现图案化而形成除了第1色以外的颜色的滤色器。

可以将上述下层平坦化层的形成省略。

发明的效果

根据本发明的方式，能够使各滤色器的膜厚全部都实现薄膜化而缩短微透镜顶部至设备的总距离，因此能够提供能减弱混色、使得配置成图案的所有滤色器实现高灵敏度化的高精细的固体拍摄元件。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的固体拍摄元件的剖面图。

图2是本发明的实施方式所涉及的滤色器排列的局部俯视图。

图3是表示使利用第1实施方式所涉及的第1滤色图案的涂敷工序以及感光性树脂图案材料形成第2滤色器以后的滤色器的部位开口的工序顺序的剖面图。

图4是按照工序顺序表示通过干蚀刻法制作本发明的实施方式所涉及的第1色的滤色图案的工序的剖面图。

图5是按照工序顺序表示通过光刻制作本发明的第1实施方式的第2色、第3色的滤色图案的工序的剖面图。

图6是按照工序顺序表示本发明的第1实施方式的微透镜的制作工序的剖面图。

图7是按照工序顺序表示通过基于回蚀的转印方法制作本发明的第1实施方式的微透镜的情况的剖面图。

图8是按照工序顺序表示通过干蚀刻制作本发明的第1实施方式的第2色的滤色图案的工序的剖面图。

图9是按照工序顺序表示通过干蚀刻制作本发明的第1实施方式的第3色的滤色图案的工序的剖面图。

图10是按照工序顺序表示制作本发明的第2实施方式的第1色的滤色图案的工序的剖面图。

图11是按照顺序表示制作本发明的第3实施方式的第1色的滤色图案的工序的剖面图。

图12是按照工序顺序表示针对本发明的第3实施方式的第1色的滤色图案仅通过光硬化而进行后续工序的感光性树脂图案材料的涂敷的情况的剖面图。

图13是本发明的第4实施方式所涉及的固体拍摄元件的剖面图。

图14是按照工序顺序表示通过光刻制作本发明的第4实施方式的第2色、第3色的滤色图案的工序的剖面图。

图15是按照工序顺序表示本发明的第4实施方式的微透镜的制作工序的剖面图。

图16是按照工序顺序表示通过基于回蚀的转印方法制作本发明的第4实施方式的微透镜的情况的剖面图。

图17是本发明的第4实施方式所涉及的其他例子的固体拍摄元件的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

这里，附图是示意性的图，厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度的比率等与实际情形不同。另外，其后所示的各实施方式举例示出了用于使本发明的技术思想实现具体化的结构，对于本发明的技术思想，结构部件的材质、形状、构造等并不限定于下述例子。在权利要求书所记载的技术方案规定的技术范围内，可以对本发明的技术思想施加各种变更。

“第1实施方式”

＜固体拍摄元件的结构＞

如图1所示，本实施方式所涉及的固体拍摄元件具有：半导体基板10，其具有二维配置的多个光电变换元件11；微透镜组，其由配置于半导体基板10的上方的多个微透镜18构成；以及滤色层30，其设置于半导体基板10与微透镜18之间。滤色层30是多种颜色的滤色器14、15、16以规定的规则图案配置而构成的。

作为本实施方式的固体拍摄元件，在半导体基板10的表面形成的下层平坦化层12仅形成于面积最大的滤色器14的下部。但是，在能够另外确保半导体基板10和滤色器14的贴合性的情况下，也可以不形成下层平坦化层12。

另外，在滤色层30和由多个微透镜18构成的微透镜组之间形成有上层平坦化层13。

下面，当对本实施方式所涉及的固体拍摄元件进行说明时，将在制造工序中最初形成的、面积最大的滤色器定义为第1色的滤色器14。另外，将在制造工序中第二个形成的滤色器定义为第2色的滤色器15，将在制造工序中第三个形成的滤色器定义为第3色的滤色器16。在其他实施方式中也一样。

在本实施方式所涉及的固体拍摄元件中，第1色的滤色器14中含有热硬化性树脂和光硬化性树脂。光硬化性树脂的含量少于热硬化性树脂的含量。

这里，第1色的滤色器14可以不是面积最大的滤色器，另外，也可以不是最早形成的滤色器。

另外，在本实施方式中，滤色层30的多种颜色由绿色、红色、蓝色这3种颜色构成，举例示出了配置为拜耳阵列的配置图案的情况，但也可以是由大于或等于4种的颜色构成的滤色层。

在下面的说明中，设想第1色是绿色的情况进行说明，但第1色也可以是蓝色或红色。

下面，对固体拍摄元件的各部分进行详细说明。

(光电变换元件以及半导体基板)

半导体基板10以与像素对应的方式二维配置有多个光电变换元件11。各光电变换元件11具有将光变换为电信号的功能。

形成有光电变换元件11的半导体基板10通常以表面(光入射面)的保护以及平坦化为目的而在最外侧表面形成有保护膜。半导体基板10由能使可见光透过、且至少耐受300℃左右的温度的材料形成。作为这种材料，例如能举出Si、SiO₂等氧化物以及SiN等氮化物、以及它们的混合物等含有Si的材料等。

(微透镜)

各微透镜18与像素位置对应地配置于半导体基板10的上方。即，针对二维配置于半导体基板10的多个光电变换元件11分别设置有微透镜18。微透镜18使入射至微透镜18的入射光分别在光电变换元件11聚光而弥补光电变换元件11的灵敏度的降低。

微透镜18的透镜顶部至透镜底部的高度优选处于大于或等于400nm而小于或等于800nm的范围。

(下层平坦化层)

下层平坦化层12是为了半导体基板10的表面保护以及平坦化而设置的层。即，下层平坦化层12减弱了因光电变换元件11的制作而引起的半导体基板10的上表面的凹凸，提高了滤色用材料的贴合性。

在本实施方式中，就下层平坦化层12而言，在除了第1色的滤色器14的下部以外的部位，通过后述的干蚀刻工序以外的工序将其去除而不存在下层平坦化层12。

下层平坦化层12由例如含有丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、多元酚系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、三聚氰胺系树脂、尿素系树脂以及苯乙烯系树脂等树脂中的一种或多种的树脂形成。另外，对于下层平坦化层12，并不局限于上述树脂，只要是使得波长为400nm至700nm的可见光透过、且不会阻碍滤色器14、15、16的图案形成、贴合性的材料，则可以使用任何树脂。

下层平坦化层12优选由不会对滤色器14、15、16的分光特性造成影响的树脂形成。例如，下层平坦化层12优选形成为相对于波长为400nm至700nm的可见光而透过率大于或等于90％。

这里，可以将在第1色的滤色器14的下侧设置的下层平坦化层12省略。

在本实施方式中，下层平坦化层12的膜厚B[nm]形成为大于或等于0[nm]而小于或等于200[nm]。优选膜厚B小于或等于100[nm]，更优选小于或等于60[nm]。根据防止混色的观点，下层平坦化层12的膜厚B越薄越好。

(上层平坦化层)

上层平坦化层13是为了使滤色器14、15、16的上表面实现平坦化而设置的层。

上层平坦化层13由例如含有丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、多元酚系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、三聚氰胺系树脂、尿素系树脂、苯乙烯系树脂等树脂中的一种或多种的树脂形成。此外，上层平坦化层13可以与微透镜18实现一体化。

上层平坦化层13的膜厚例如大于或等于1[nm]而小于或等于300[nm]。优选小于或等于100[nm]，更优选小于或等于60[nm]。根据防止混色的观点，越薄越好。

(滤色器)

以规定图案构成滤色层30的滤色器14、15、16是与对入射光进行颜色分解所得的各种颜色对应的滤波器。滤色器14、15、16设置于半导体基板10与微透镜18之间，根据像素位置由以分别与多个光电变换元件11对应的方式预先设定的规则图案配置。

图2中以俯视方式示出了各种颜色的滤色器14、15、16的排列。图2所示的排列例是所谓的拜耳阵列。

滤色器14、15、16含有规定颜色的颜料(着色剂)、热硬化成分、光硬化成分。例如，作为着色剂，滤色器14含有绿色颜料，滤色器15含有蓝色颜料，滤色器16含有红色颜料。

在本实施方式中，含有热硬化性树脂和光硬化性树脂，热硬化性树脂的配合量越多越好。在该情况下，例如固态成分中的硬化成分设为大于或等于5质量％而小于或等于40质量％，热硬化性树脂设为大于或等于5质量％而小于或等于20质量％，光硬化性树脂设为大于或等于1质量％而小于或等于20质量％，优选热硬化性树脂设为大于或等于5质量％而小于或等于15质量％，光硬化性树脂设为大于或等于1质量％而小于或等于10质量％的范围。

这里，在将硬化成分仅设为热硬化成分的情况下，固态成分中的硬化成分大于或等于5质量％而小于或等于40质量％，更优选大于或等于5质量％而小于或等于15质量％的范围。另一方面，在将硬化成分仅设为光硬化成分的情况下，固态成分中的硬化成分设为大于或等于10质量％而小于或等于40质量％，更优选设为大于或等于10质量％而小于或等于20质量％的范围。

在本实施方式中，对具有图2所示的拜耳阵列的滤色器的固体拍摄元件进行说明。然而，固体拍摄元件的滤色器并不限定于拜耳阵列，另外，滤色器的颜色也并不限定于RGB这3种颜色。另外，可以在滤色器的排列的一部分配置对折射率进行调整的透明层。

第1色的滤色器14的膜厚A[nm]形成为大于或等于200[nm]而小于或等于700[nm]。优选膜厚A[nm]大于或等于400[nm]而小于或等于600[nm]。更优选膜厚A[nm]小于或等于500[nm]。

另外，在除了第1色以外的颜色的滤色器15、16的膜厚设为C[nm]的情况下，形成为满足下述(4)式的膜厚。

C≤A+B+200[nm]···(4)

优选形成为满足下述(5)式的膜厚。

A+B-200[nm]≤C≤A+B+200[nm]···(5)

其中，第2色的滤色器15的膜厚和第3色的滤色器16的膜厚可以不同。

这里，将(A+B)的膜厚和C的膜厚的膜厚差设为小于或等于200[nm]的原因在于，如果存在一部分的膜厚差超过200[nm]的部分，则因向其它像素的倾斜入射光的影响而有可能导致受光灵敏度降低。另外，在形成超过200[nm]的台阶的情况下，有时难以形成上部的微透镜18。

另外，为了使滤色层30实现薄膜化，优选第1色～第3色的各滤色器中含有的颜料(着色剂)的浓度大于或等于50质量％。

＜固体拍摄元件的制造方法＞

下面，参照图3及图4对第1实施方式的固体拍摄元件的制造方法进行说明。

(下层平坦化层的形成工序)

如图3(a)所示，准备具有多个光电变换元件11的半导体基板10，在其表面的滤波层形成位置的整个面形成下层平坦化层12。下层平坦化层12由含有例如上述丙烯酸系树脂等树脂材料中的一种或多种的树脂、氧化化合物、氮化化合物等化合物形成。

通过涂敷含有上述树脂材料的涂敷液并进行加热使其硬化的方法而形成下层平坦化层12。另外，可以通过蒸镀、溅射、CVD等各种方法形成上述化合物的膜而形成下层平坦化层12。

这里，本实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法，与当前的利用感光性滤色用材料通过光刻而直接使构成滤色层30的各滤色器14、15、16实现图案化进行制造的方法不同。

即，在本实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法中，在将第1色的滤色用材料涂敷于整个面并使其硬化而形成第1色的滤色层14A之后(参照图3(d))，通过干蚀刻将该第1色的滤色层14A的形成其他滤色器的部位去除。由此，形成第1色的滤色器14的图案(参照图4(b))。而且，在周围由第1色的滤色器14的图案包围的部分对第2色以后的滤色器(第2色、第3色的滤色器的图案15、16)进行图案形成。此时，将先形成的第1色的滤色器14的图案用作引导图案，通过高温的加热处理使第2色以后的滤色材料硬化。因此，即使在第2色以后的滤色器的下侧不存在下层平坦化层12，也能够提高半导体基板10和滤色器15、16的贴合性。

然后，对其形成工序进行说明。

(第1色的滤色层形成工序(第1工序))

首先，如图3(b)～图3(d)所示，对在形成于半导体基板10上的下层平坦化层12的表面形成第1色的滤色器14的工序进行说明。作为引导图案，第1色的滤色器14优选在固体拍摄元件中占有面积最大的颜色的滤色器。

在形成于二维地配置有多个光电变换元件11的半导体基板10上的下层平坦化层12的表面，如图3(b)那样，对由以树脂材料作为主成分且使第1颜料(着色剂)分散的第1树脂分散液构成的第1色的滤色用材料14a进行涂敷。对于本实施方式所涉及的固体拍摄元件，如图2所示，设想使用拜耳阵列的滤色器。因此，第1色优选为绿色(G)。

作为第1色的滤色用材料的树脂材料，使用含有环氧树脂等热硬化性树脂以及紫外线硬化树脂等光硬化性树脂的混合树脂。但是，将光硬化性树脂的配合量设为少于热硬化性树脂的配合量。作为树脂材料而使用较多的热硬化性树脂，从而与作为硬化性树脂使用较多的光硬化性树脂的情况不同，能够提高第1色的滤色层14A的颜料含有率，容易形成为薄膜且能够获得期望的分光特性的第1色的滤色器14。

但是，在本实施方式中，对含有热硬化性树脂以及光硬化性树脂这二者的混合树脂进行说明，但并不限定于混合树脂，可以是仅含有任一者的硬化性树脂的树脂。

然后，如图3(c)所示，对第1色的滤色层14A的整个面照射紫外线而使滤色层14A实现光硬化。在本实施方式中，与当前方法那样使滤色用材料具有感光性并使其曝光而直接形成期望的图案的情况不同，由于使滤色层14A的整个面硬化，因此即使降低感光性成分的含量也能够实现硬化。

然后，如图3(d)所示，以大于或等于200℃而小于或等于300℃的温度使第1色的滤色层14A实现热硬化。更具体而言，优选以大于或等于230℃小于或等于270℃的温度进行加热。在固体拍摄元件的制造中，在微透镜18的形成时大多使用大于或等于200℃小于或等于300℃的高温加热工序，因此优选第1色的滤色用材料具有高温耐性。因此，作为树脂材料，更优选使用具有高温耐性的热硬化性树脂。

(蚀刻掩模图案形成工序)

然后，如图3(e)至图3(g)所示，形成在通过前工序形成的第1色的滤色层14A上具有开口部的蚀刻掩模图案。

首先，如图3(e)所示，将感光性树脂掩模材料涂敷于第1色的滤色层14A的表面并使其干燥，形成感光性树脂层20。

然后，如图3(f)所示，针对感光性树脂层20使用光掩模(未图示)对其进行曝光，除了所需的图案以外，引起可溶于显影液的化学反应。

然后，如图3(g)所示，通过显影将感光性树脂层20的不要部(曝光部)去除。由此，形成具有开口部20b的蚀刻掩模图案20a。在开口部20b的位置通过后续工序而形成第2色的滤色器或者第3色的滤色器。

作为感光性树脂材料，例如对于丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、多元酚系树脂、其他具有感光性的树脂，可以单独使用或者混合使用多种或者使用它们的共聚物。对于用于使感光性树脂层20实现图案化的光刻工艺的曝光机，能举出扫描仪、步进器、光刻机、镜面投影式光刻机。另外，可以通过利用电子束的直接描绘、利用激光的描绘等而进行曝光。其中，为了形成微细化所需的固体拍摄元件的第1色的滤色器14，通常使用步进器、扫描仪。

作为感光性树脂掩模材料，为了制作高分辨率、高精度的图案，优选使用通常的光刻胶。通过使用光刻胶，从而与利用具有感光性的滤色用材料形成图案的情况不同，容易对形状进行控制，能够形成尺寸精度良好的图案。

此时使用的光刻胶优选干蚀刻耐性较高的光刻胶。在用作干蚀刻时的蚀刻掩模材料的情况下，为了提高作为相对于蚀刻部件的蚀刻速度的选择比，大多在显影后使用被称为烘烤的热硬化工序。然而，如果包含热硬化工序，则有时在干蚀刻后在去除工序中难以将作为蚀刻掩模使用的残留抗蚀剂去除。因此，作为光刻胶，优选即使不使用热硬化工序也能够在与蚀刻部件之间获得选择比。另外，在未获得良好的选择比的情况下，需要较厚地形成光刻胶材料的膜厚，但如果实现了厚膜化则难以形成微细图案。因此，作为光刻胶，优选干蚀刻耐性较高的材料。

具体而言，作为蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料和作为干蚀刻的对象的第1色的滤色用材料的蚀刻速度比(选择比)优选大于或等于0.5，更优选大于或等于0.8。如果是该选择比，则能够对滤色器14进行蚀刻而不会使蚀刻掩模图案20a全部消失。在第1色的滤色用材料的膜厚大于或等于0.3μm而小于或等于0.8μm左右的情况下，优选感光性树脂掩模层20a的膜厚大于或等于0.6μm而小于或等于2.0μm左右。

另外，作为此时使用的光刻胶，可以是正型抗蚀剂或者负型抗蚀剂中的任一者。然而，如果考虑到蚀刻后的光刻胶的去除，则与因外部因素而化学反应发展硬化的方向变化的负型抗蚀剂相比，优选在化学反应发展溶解的方向容易引起化学反应的正型抗蚀剂。

以如上方式形成蚀刻掩模图案。

(第1色的滤色器形成工序)

通过使用蚀刻掩模图案以及干蚀刻气体的干蚀刻，如图4(a)所示，将从开口部20b露出的第1色的滤色层14A的一部分去除。

作为干蚀刻的方法，例如能举出ECR、平行平板磁控管、DRM、ICP、或者2种频率类型的RIE(Reactive Ion Etching)等。对于蚀刻方式并不特别限制，但优选即使宽度大于或等于几mm的大面积图案、几百nm的微小图案等的线宽、面积不同也能够控制为蚀刻速率、蚀刻形状不变化的方式。另外，在100mm至450mm左右的尺寸的晶片整个面，优选使用能够在面内均匀地进行干蚀刻的控制机构的干蚀刻方法。

干蚀刻气体只要是具有反应性(氧化性·还原性)的、即具有蚀刻性的气体即可。作为具有反应性的气体，例如能举出含有氟、氧、溴、硫以及氯等的气体。另外，对于氩、氦等含有反应性较小且基于离子的物理冲击而进行蚀刻的元素的稀有气体，可以单独使用或者混合使用。另外，在使用气体的等离子体环境下的干蚀刻工序中，只要是引起形成期望的图案的反应的气体即可，并不限定于此。在本实施方式中，将初期阶段大于或等于总气体流量的90％的部分设为以稀有气体等离子的物理冲击为主进行蚀刻的气体，利用其中混合有氟系气体、氧系气体的蚀刻气体，由此还利用化学反应提高蚀刻速率。

在本实施方式中，半导体基板10由以硅为主体的材料构成。因此，作为干蚀刻气体，优选使用对滤色用材料进行蚀刻、且不对基底的半导体基板10进行蚀刻的气体。另外，在使用对半导体基板10进行蚀刻的气体的情况下，可以设为如下多阶段蚀刻，即，首先使用对半导体基板10进行蚀刻的气体，在中途变更为不对半导体基板10进行蚀刻的气体而进行蚀刻。此外，对于半导体基板10没有影响，能够利用蚀刻掩模图案20a以接近垂直的形状进行滤色用材料的蚀刻，只要未形成滤色用材料的残渣，则不对蚀刻气体的种类加以限制。

在本实施方式中，使用氩、氦等含有反应性较小的元素的稀有气体设为大于或等于总气体流量的90％、且混合有氟系以及氧系等具有反应性的大于或等于1种的气体的干蚀刻气体。由此，利用化学反应而提高蚀刻速率。

另外，在以该蚀刻条件实施蚀刻的情况下，反应生成物向蚀刻掩模图案侧壁的附着量增多，难以去除蚀刻掩模20。因此，优选根据情况分为多阶段对干蚀刻条件进行变更而容易地将蚀刻掩模20去除。

具体而言，在蚀刻初期，利用反应性较小的稀有气体设为大于或等于总气体流量的90％、且含有具有反应性的气体的蚀刻气体进行蚀刻。此时，相对于第1色的滤色层14A的初始膜厚，优选进行大于或等于30％而小于或等于90％的蚀刻，更优选进行大于或等于50％而小于或等于80％的蚀刻，进一步优选进行大于或等于60％而小于或等于70％的蚀刻。

在接下来的阶段，利用反应性较小的稀有气体设为小于或等于总气体流量的80％、且氟系气体、氧系气体等具有反应性的气体或者混合有多种上述气体的干蚀刻气体进行蚀刻。此时，稀有气体的量更优选小于或等于总气体流量的70％，进一步优选小于或等于50％。

然后，以上述气体流量在不对半导体基板10进行蚀刻的范围内进行第1色的滤色层14A的蚀刻。然后，将氟系气体去除，利用不以化学方式对Si进行蚀刻的气体例如氧、稀有气体的单一气体、或者混合有多种上述气体的气体，进行以大于或等于第1色的滤色层14A的膜厚的厚度进行蚀刻的过蚀刻。通过进行过蚀刻，能够减弱半导体基板10的蚀刻的面内波动所造成的影响，在半导体基板10的整个面将所需位置的第1色的滤色层14A去除，形成第1色的滤色器14的图案。

在上述条件下，如图4(b)所示，在直至到达半导体基板10表面为止而进行第1色的滤色层14A的干蚀刻之后，通过将蚀刻掩模图案20a去除而能够形成第1色的滤色器14的图案。在本实施方式中，在将从开口部20b露出的第1色的滤色层14A的一部分去除时，对位于开口部20b的下层平坦化层12的部分进行蚀刻。因此，形成为只有第1色的滤色器14的图案位置的下部、下层平坦化层12残留的结构。

根据下层平坦化层12的材质，在前述的干蚀刻工序中，有时蚀刻速率较慢而无法将第2色以后的滤色器形成部位的下层平坦化层12完全去除。在该情况下，从微透镜顶部至设备的距离增大，第2色以后的滤色器的薄膜化的效果下降。因此，进一步实施下层平坦化层12的去除工序。具体而言，利用氩等的物理方式的蚀刻，实施基于增大蚀刻掩模图案20的膜厚的长时间蚀刻实现的去除、利用对下层平坦化层12进行蚀刻的溶剂的湿蚀刻工序。在该情况下，第1色的滤色器的上部由蚀刻掩模图案20覆盖，但在侧面除了干蚀刻的反应生成物以外，第1色的滤色器露出，因此优选不会对滤色器材造成影响、或者影响轻微的蚀刻液。

然后，进行残留的蚀刻掩模图案20a的去除(参照图4(b))。对于蚀刻掩模图案20a的去除，能举出例如利用药液、溶剂而不会对第1色的滤色器14造成影响地使得蚀刻掩模图案20a溶解、剥离的去除方法。作为将蚀刻掩模图案20a去除的溶剂，例如单独使用N-甲酯-2-吡咯烷酮、环己酮、二乙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸丁酯、二甲基亚砜、二甘醇二乙基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等有机溶剂或者使用混合有多种上述有机溶剂的混合溶剂。另外，此时使用的溶剂优选不会对滤色用材料造成影响。如果不会对滤色用材料造成影响，则也可以是使用酸系药品的剥离方法。

另外，还可以使用除了溶剂等的湿法工艺以外的去除方法。通过采用利用光激励、作为利用氧等离子体的抗蚀剂的灰化技术的灰化技术的方法，能够将蚀刻掩模图案20a去除。另外，也可以组合使用上述方法。例如，能够举出如下方法，即，首先利用光激励、作为基于氧等离子体的灰化技术的灰化技术，在通过蚀刻掩模图案20a的表层的干蚀刻将变质层去除之后，通过使用溶剂等的湿蚀刻将剩余的层去除。另外，如果是对第1色的滤色用材料无损伤的范围，则也可以仅通过灰化将蚀刻掩模20去除。另外，不仅可以利用灰化等干法工艺，也可以利用基于CMP的研磨工序等。

通过上述工序而完成第1色的滤色器14的图案的形成。

对于第1色的滤色器14，在对半导体基板10的整个面进行了涂敷的时刻，如图3(b)、图3(c)所示，对整个面进行光硬化以及热硬化，但为了进行显影工序、清洗工序还可以利用硬化工序。例如，大于或等于200℃小于或等于300℃的高温加热工序、基于曝光的光硬化。

(关于第2色以后的滤色器的图案的形成工序(第2工序))

然后，如图5所示，形成含有与第1色的滤色器14不同的颜色的颜料的第2色、第3色的滤色器15、16。对于第2色、第3色的滤色器15、16的图案的制作方法，大体划分可以使用2种方法。

第1方法是如下方法，即，将第1色的滤色器14的图案作为引导图案，并且在第2色、第3色的滤色器15、16使用含有光硬化性树脂的感光性滤色用材料，通过当前方法选择性地曝光而形成图案。

第2方法中，将第2色的滤色用材料涂敷于在实现了图案化的第1色的滤色器14形成的开口部20b的整个面。接着，将进行了图案化的感光性树脂掩模材料层作为蚀刻掩模而进行干蚀刻，在第3色的滤色器16的形成部位设置开口部。最后，将第3色的滤色用材料涂敷于该开口部的位置，通过研磨等将多余的滤色器去除，在开口部内形成第3色的滤色器16。

(形成第2色以后的滤色器的图案的第1方法)

首先，利用图5对形成第2色以后的滤色器的图案的第1方法进行说明。第1方法具有如下特征，即，对于第2色的滤色器15而使用具有感光性成分的滤色材料(彩色抗蚀剂)。

首先，如图5(a)所示，在对第1色的滤色器14进行了图案形成的半导体基板10的整个表面，作为第2色的滤色用材料而涂敷感光性滤色用材料，即，涂敷于开口部20b的整个面，进行干燥而形成第2色的滤色层15A。此时使用的感光性滤色用材料含有通过照射光而硬化的负型的感光性成分。

此时，在第1色的滤色器14的膜厚设为A[nm]、下层平坦化层12的膜厚设为B[nm]、第2色的滤色器15的膜厚设为C1[nm]的情况下，以满足下述(1)式、(3)式以及(4a)式的方式设定第2色的滤色器15的膜厚C1。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

0[nm]≤B≤200[nm]···(3)

C1≤A+B+200······(4a)

在图5中，举例示出了A+B＝C1的情况，但只要以满足(4a)式的方式设定膜厚C1即可。

并且，优选满足“A+B-200[nm]≤C1≤A+B+200”。即，优选膜厚C1收敛于(A+B)±200[nm]的范围。

作为第2色的滤色器15，如果处于该膜厚C1的范围，则作为含有对于硬化充分的热硬化性树脂以及光硬化性树脂、且能获得所需的分光特性的颜料浓度而能够实现分散。

然后，如图5(b)所示，对于形成第2色的滤色器15的部分，利用光掩模进行曝光，使第2色的滤色层15A的一部分光硬化。

然后，如图5(c)那样，将未通过显影工序选择性地进行曝光的第2色的滤色层15的一部分15Aa(第3色的滤色器形成位置)去除而形成开口部31。然后，如图5(d)所示，为了提高进行了曝光的第2色的滤色层15A的一部分和半导体基板10的贴合性、以及利用实际的装置时的耐热性，通过高温加热进行硬化处理而使残留的第2色的滤色器15硬化。由此，形成第2色的滤色器15的图案。此时，用于硬化的温度优选大于或等于200℃。

然后，如图5(e)所示，将第3色的滤色用材料涂敷于半导体基板10的整个面、即涂敷于在第2色的滤色器15形成的开口部的整个面，形成第3色的滤色层16A。

然后，如图5(f)所示，选择性地对第3色的滤色层16A中的形成第3色的滤色器16的部位进行曝光，使位于开口部30的第3色的滤色层16A硬化。

然后，如图5(g)那样，对感光性的第3色的滤色层16A进行显影，将未曝光的第3色的滤色层16A的一部分去除。然后，如图5(h)那样，为了提高进行了曝光的第3色的滤色层16A的一部分和半导体基板10的贴合性以及利用实际的装置时的耐热性，通过高温加热进行硬化处理而使残留的第3色的滤色层16A硬化。由此形成第3色的滤色器16。

此外，能够通过反复执行该第2色的滤色器15以后的图案形成工序而形成期望的色彩数量的滤色器。

此时，在第3色的滤色器16的膜厚设为C2[nm]的情况下，以满足下述(1)式、(3)式以及(4b)式的方式设定第2色的滤色器16的膜厚C2。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

0[nm]≤B≤200[nm]···(3)

C2≤A+B+200···(4b)

在图5中，举例示出了A+B＝C2的情况，但只要以满足(4b)式的方式设定膜厚C2即可。

并且，优选满足“A+B-200[nm]≤C1≤A+B+200”。即，优选膜厚C2收敛于(A+B)±200[nm]的范围。

作为第3色的滤色器16，如果处于该膜厚C2的范围，则作为含有对于硬化充分的热硬化性树脂以及光硬化性树脂、且能获得需求的分光特性的颜料浓度而能够实现分散。

通过上述工序，以第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16的高度和第1色的滤色器14与下层平坦化层12的膜厚相加所得的值等同的高度形成滤色器。

然后，如图6(a)所示，在形成的滤色器14、15、16上形成上层平坦化层13。可以利用例如含有上述丙烯酸系树脂等树脂材料的一种或多种的树脂形成上层平坦化层13。在该情况下，可以将树脂材料涂敷于半导体基板10的表面进行加热使其硬化，由此形成上层平坦化层13。另外，例如可以利用上述的氧化物或者氮化物等化合物形成上层平坦化层13。在该情况下，可以通过蒸镀、溅射、CVD等各种成膜方法形成上层平坦化层13。

最后，如图6(b)所示，在上层平坦化层13上形成微透镜18。通过使用热流的制作方法、基于灰色调掩模的微距透镜制作方法、利用干蚀刻的向上层平坦化层13的微透镜转印方法等公知技术而形成微透镜18。

上层平坦化层13的膜厚例如大于或等于1[nm]而小于或等于300[nm]。优选小于或等于100[nm]，更优选小于或等于60[nm]。

利用基于形状控制性优异的干蚀刻的图案化技术形成微透镜的方法，如图7(a)所示，首先在滤色器上形成最终成为微透镜的透明树脂层32(可以兼用作上层平坦化层13)。

然后，如图7(b)所示，在该透明树脂层32的上方通过热流法形成微透镜的母模33(透镜母模)。然后，如图7(c)所示，在如下方法中，将该透镜母模33作为掩模，通过干蚀刻的方法将透镜母模形状转印于透明树脂层32。选择透镜母模33的高度、材料并对蚀刻的条件进行调整，由此能够将准确的透镜形状转印于透明树脂层32。

利用上述方法能够以良好的控制性形成微透镜。优选利用该方法以使得微透镜的透镜顶部至透镜底部的高度达到400nm～800nm的膜厚的方式制作微透镜。

通过以上工序而完成本实施方式的固体拍摄元件。

在本实施方式中，优选将第1色的滤色器14设为占有面积最大的滤色器。而且，利用具有感光性的彩色抗蚀剂通过光刻分别形成第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16。

利用具有感光性的彩色抗蚀剂的技术是当前的滤色图案的制造技术。在将第1色的滤色用材料涂敷于下层平坦化层12的整个面之后，在高温下进行加热，因此能够使得半导体基板10以及下层平坦化层12的贴合性变得非常强。因此，可以将贴合性良好、且矩形性良好地形成的第1色的滤色器14的图案作为引导图案，以将四边被包围的位置填埋的方式形成第2色、第3色的滤色器15、16。因此，即使在对于第2色以后的滤色器使用具有感光性的彩色抗蚀剂的情况下，也无需如当前那样设为重视分辨率的彩色抗蚀剂。因此，可以减少光硬化性树脂中的光硬化成分，因此可以增大滤色用材料中的颜料的比例，能够应对滤色器15、16的薄膜化。

针对形成第2色以后的滤色器的部位实施如下工序，即，在第1色的滤色器14的蚀刻时，通过蚀刻工序将下层平坦化层12去除，使半导体基板10在表面露出。在该情况下，考虑对半导体基板10的表面实施氧化而使其具有亲水性。如果在这种半导体基板10的表面通过光刻工序而形成第2色以后的滤色器，则显影液会流入具有亲水性的半导体基板10和第2色以后的滤色器相接触的部分。因此，设想使第2色以后的滤色器(第2色、第3色的滤色器15、16)剥离。因此，根据半导体基板10的表面状态，通过已有的方法、例如HDMS(六甲基二硅氮烷)处理等方法使露出的半导体基板10的表面具有疏水性，由此能够降低第2色以后的滤色器剥离的可能性。

另外，在本实施方式中，第1色的滤色器14优选由参与光硬化的树脂成分等的含有率较小、且颜料含有率较高的滤色用材料形成。特别优选使得第1色的滤色用材料的颜料的含有率构成为大于或等于70质量％。由此，即使第1色的滤色用材料中含有通过当前的利用感光性彩色抗蚀剂的光刻工艺而硬化变得不充分的浓度的颜料，也能够以良好的精度且无残渣、无剥离地形成第1色的滤色器14。具体而言，在作为第1色的滤色器14而使用绿色滤波器的情况下，能够减少红色滤波器或者蓝色滤波器的光硬化成分。因此，即使提高颜料含有率，也能够容易地通过光刻而形成各滤色图案。

无论基于任何理由，都利用以重点关注光硬化而并非图案的形成、减少感光性成分、且进一步利用热硬化成分实现硬化为主体的第1色的滤色用材料，形成最初的第1色的滤色器14。由此，能够使得第1色的滤色器14与半导体基板10以及下层平坦化层12贴合，消除在形成其他滤色器时产生的残渣、剥离，另外还能够实现较高的分辨率。而且，利用感光性的第2色、第3色的滤色用材料，通过工序较少且效率较高的光刻的形成方法而形成第2色、第3色的滤色器15、16。由此，最初形成的第1色的滤色器14的图案变为准确的图案引导，能够通过光刻以良好的形状形成第2色、第3色的滤色器15、16的图案。

(形成第2色以后的滤色器的图案的第2方法)

下面，参照图8及图9对形成第2色以后的滤色图案的第2方法进行说明。第2方法是利用不具有感光性的滤色用材料形成第2色、第3色的滤色器15、16的情况。

下面，对该方法进行说明。

通过图8(a)所示的前述的形成方法，如图8(b)所示，对形成有第1色的滤色器14的基板10的整个面进行第2色的滤色用材料的涂敷。此时使用的第2色的滤色用材料，采用不具有感光性、且因加热而硬化的热硬化型的树脂材料。第2色的滤色用材料不具有感光性，因此如前所述，无需添加感光成分便能够增大颜料浓度。因此，能够实现第2色的滤色器15的膜厚的薄膜化。此后，为了使第2色的滤色用材料硬化而形成第2色的滤色层15A，进行高温下的加热。优选加热温度处于不会对装置造成影响的范围的加热，具体而言，小于或等于300℃，更优选小于或等于240℃。

此时，如图8(b)所示，为了使第2色的滤色层15A的膜厚变得均匀，需要涂敷较多的第2色的滤色用材料。因此，在第1色的滤色器14的上方过多地形成第2色的滤色用材料。为了将多余的第2色的滤色器去除，利用CMP等研磨工序或者干蚀刻技术而进行回蚀工序。此外，可以通过利用平坦化、将期望的膜厚去除等公知技术的工序将第2色的滤色用材料去除。另外，就多余的第2色的滤色层15A的去除工序而言，只要后述的使第3色的滤色器16的形成部位开口的蚀刻工序中不存在问题，则可以在形成多种颜色的滤色器14、15、16之后最后进行。

然后，如图8(c)所示，将感光性树脂掩模材料涂敷于第2色的滤色层15A的上部而形成感光性树脂掩模层35。

接着，如图8(d)、图8(e)所示，以使得供第3色的滤色器16配置的位置开口的方式进行曝光、显影，形成设置有开口部20c的蚀刻掩模20。

接着，如图8(f)所示，利用使用了设置有开口部的蚀刻掩模20的干蚀刻技术，在第2色的滤色层15A的区域中，为了配置第3色的滤色器16将不需要的部分去除而形成开口部20d。此时，可以对蚀刻掩模20进行加热、照射紫外线等硬化处理。

然后，如图8(g)所示，通过基于溶剂的剥离、清洗、光激励或者基于氧等离子体的灰化处理的灰化等公知的去除方法而将蚀刻掩模20去除。由此，形成为如下状态，即，在供第3色的滤色器16形成的位置设置有开口，在除此以外的位置形成有第1色的滤色器14和第2色的滤色器15。

然后，如图9(a)所示，对于形成有第1色的滤色器14和第2色的滤色器15的基板10的整个面，以将开口部20d填埋的方式涂敷第3色的滤色用材料，进行加热硬化而形成第3色的滤色层16A。此后，如图9(b)所示，直至达到规定的膜厚为止，通过利用CMP等研磨工序或者干蚀刻技术进行回蚀工序，并通过平坦化、将所需的膜厚去除等公知技术的工序将第1色、第2色的滤色器14、15上的多余的第3色的滤色层16去除，由此形成第3色的滤色器16。此时，在第1色的滤色器上残留有多余地形成的第2色的滤色器15的情况下，即使同时去除也没问题。

这里，在将滤色器的颜色设为大于或等于四种的颜色而形成第四色以后的滤色器的情况下，与第2色、第3色的滤色器15、16相同地，只要进行滤色用材料的涂敷、硬化处理即可。此后，进行图案化并将设置有开口部的感光性树脂材料作为蚀刻掩模而进行干蚀刻，将多余的感光性树脂掩模层20a去除，由此能够形成多种颜色的滤色器。

在形成的多种颜色的滤色材料上，通过前述处理并执行上层平坦化层13以及微透镜形成方法而完成本实施方式的固体拍摄元件。

上述第1方法是通过光刻而形成第2色的滤色器15以后的滤色器的方法。在第1方法中，使第2色的滤色器15以后的滤色用材料具有光硬化性并选择性地进行曝光、显影而形成第2色的滤色器15以后的滤色器。

另外，上述第2方法是反复实施多次干蚀刻的形成方法。在第2方法中，使第2色的滤色器15以后的滤色用材料不具有感光性成分而是具有热硬化成分，在整个面进行涂敷、热硬化。而且，在想要残留的第1色以及第2色的滤色器14、15的上方作为蚀刻掩模而形成感光性掩模材料，通过干蚀刻而制作第2色的滤色器15以后的滤色器。对于上述2种方法，通过反复执行相同的工序而形成第2色、第3色的滤色器，但只要能够获得期望的分光特性，则可以组合使用上述工序。

在本实施方式中，对于第1色的滤色器14而使用热硬化性树脂和光硬化性树脂这二者。另外，在第1色的滤色器14的硬化工序中，使用基于曝光的光硬化以及基于热的加热硬化。为了使滤色层30实现薄膜化而需要提高颜料浓度，但如果颜料含有率较高，则容易引起溶剂耐性的下降。因此，在显影工序、蚀刻掩模去除工序、第2色以后的滤色器的涂敷、显影工序等中与溶剂接触时，考虑因第1色的滤色器14的成分溶出而对分光特性造成影响的可能性。具有如下效果，即，混入感光性的光硬化成分树脂进行曝光而使得滤色器的表面硬化，混入热硬化性树脂并在高温下进行加热硬化，使得滤色器的内部以及表面硬化而提高了溶剂耐性。

如上，根据本实施方式，可以使各滤色器的膜厚全部都实现薄膜化而缩短微透镜顶部至设备的总距离，因此能够提供可减弱混色、且配置有图案的所有滤色器都实现了高灵敏度化的高精细的固体拍摄元件。

“第2实施方式”

下面，参照图10对本发明的第2实施方式所涉及的固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法进行说明。本发明的第2实施方式所涉及的固体拍摄元件的构造与第1实施方式相同。

第2实施方式的第1色的滤色器的硬化时刻的工序不同，因此示出第1色的滤色器的硬化工序。

＜固体拍摄元件的结构＞

本实施方式所涉及的固体拍摄元件具有如下特征，即，第1色的滤色材料中不含有感光性树脂材料，仅由热硬化性树脂形成。具有如下优点，即，因仅为热硬化性树脂而能够提高颜料浓度，容易使第1色的滤色器实现薄膜化。

如图1所示，本实施方式所涉及的固体拍摄元件具有：半导体基板10，其具有二维地配置的多个光电变换元件11；以及微透镜18。另外，本实施方式所涉及的固体拍摄元件具有：滤色层30，其设置于半导体基板10与微透镜18之间，由多种颜色的滤色器14、15、16构成；下层平坦化层12，其设置于半导体基板10上的局部；以及上层平坦化层13，其设置于滤色层30的表面上。

这里，在第2实施方式所涉及的固体拍摄元件中，在与第1实施方式所涉及的固体拍摄元件的各部分相同的结构的情况下，标注与用于第1实施方式的参照标号相同的参照标号。即，具有光电变换元件11的半导体基板10、下层平坦化层12、滤色器14、15、16、上层平坦化层13以及微透镜18的结构分别与第1实施方式所涉及的固体拍摄元件的各部分的结构相同。因此，将关于与第1实施方式所涉及的固体拍摄元件的各部分相通的部分的详细说明省略。其他实施方式中也一样。

＜固体拍摄元件的制造方法＞

下面，参照图10对本实施方式的固体拍摄元件的制造方法进行说明。

如图10(a)所示，在具有二维配置的多个光电变换元件11的半导体基板10的上方形成下层平坦化层12。下层平坦化层12具有提高滤色器的贴合性的效果。

然后，如图10(b)至图10(d)所示，形成第1色的滤色层14A，在其上方形成感光性树脂掩模层20。本实施方式中所示的第1色的滤色层14A含有热硬化性树脂，不含有光硬化性树脂。另外，在提高了颜料含有率的情况下，如前所述，滤色器的溶剂耐性有可能降低。因此，利用具有溶剂耐性的热硬化性树脂进行高温加热，实施交联密度较高的加热硬化。具体而言，是大于或等于230℃的高温硬化工序，在装置的后续工序中更优选大于或等于250℃的高温硬化。在通过该高温加热工序而形成的第1色的滤色层14A上形成感光性树脂掩模层20。

然后，利用光掩模以使得第2色、第3色的滤色器形成部位开口的方式进行曝光、显影，由此形成具有开口部的蚀刻掩模20。此后的工序与前述的第1实施方式的工序相同。

根据本实施方式，具有如下优点，即，第1色的滤色器14中不含有感光性成分，仅含有热硬化成分，因此容易提高颜料浓度。另外，通过提高热硬化温度而能够提高第1色的滤色器14的溶剂耐性。

在第1实施方式所记载的各效果的基础上，第2实施方式所涉及的发明还具有下面的效果。由作为热硬化成分的热硬化性树脂形成第1色的滤色器14，从而容易实现颜料成分的高浓度化，能够由薄膜实现所需的分光特性。

“第3实施方式”

下面，参照图11对本发明的第3实施方式所涉及的固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法进行说明。

＜固体拍摄元件的结构＞

本实施方式所涉及的固体拍摄元件具有如下特征，即，作为硬化成分而仅由感光性树脂构成第1色的滤色材料。含有感光性树脂材料的结构与当前方法的利用赋予了感光性的彩色抗蚀剂的光刻的滤色器形成工序相同。然而，在本实施方式中，使用感光性树脂，但不进行当前那样的图案化，通过对整个面进行曝光而进行光硬化，然后通过高温加热使滤色器的水分蒸发而进行加热硬化。因此，与当前方法相比，具有如下优点，即，能够减少感光性的硬化成分量，能够提高颜料浓度，因此容易使第1色的滤色器14实现薄膜化。

本实施方式所涉及的固体拍摄元件的构造与第1以及第2实施方式相同。但是，第1色的滤色器14的硬化时刻的工序不同。因此，示出了第1色的滤色器14的硬化工序以及图案化工序。

＜固体拍摄元件的制造方法＞

下面，参照图11对本实施方式的固体拍摄元件的制造方法进行说明。

在图11(a)所示的半导体基板10的表面形成下层平坦化层12。

然后，如图11(b)所示，在下层平坦化层12上通过涂敷而形成第1色的滤色层14A。

然后，如图11(c)所示，对整个面进行曝光并通过光硬化而使第1色的滤色层14A硬化。

此时，在含有对于第1色的滤色层14A的硬化足量的感光性成分、且溶剂耐性足够的情况下，实施图12所示的感光性树脂掩模材料40的形成。在感光性树脂掩模材料40的图案化之后，在通过干蚀刻形成第2色以后的滤色器形成部位之后，进行高温加热，由此能够进行第1色的滤色器14的加热硬化。

另一方面，在第1色的滤色层14A中含有对于溶剂耐性不充足的程度的感光性成分的情况下，如图11(d)所示，优选进行大于或等于200℃的高温加热工序，使第1色的滤色层14A充分硬化。在未实施前者的高温加热工序的情况下，与实施了高温加热工序的情况相比，第1色的滤色层14A变为柔软的构造，因此通过干蚀刻工序而能够容易地进行蚀刻，具有残渣等残留的可能性降低的效果。

此后的工序与前述的第1实施方式中说明的工序相同。

根据本实施方式，对第1色的滤色器14未进行图案形成，形成为仅含有对于光硬化而足量的感光性成分，因此仅降低了当前方法中的滤色材料的感光性成分，从而具有能够容易地制作的优点，具有能够容易地提高颜料含有率的优点。另外，通过提高热硬化温度而能够提高第1色的滤色器14的溶剂耐性。

“第4实施方式”

＜固体拍摄元件的结构＞

本实施方式所涉及的固体拍摄元件的基本结构与第1实施方式相同。

但是，在本实施方式中，如图13所示在相邻的滤色器之间形成台阶。

另外，在下面的实施方式的说明中，设想第1色为绿色、第2色为红色的情况进行说明。

在本实施方式中，下层平坦化层12的膜厚B[nm]形成为大于或等于1[nm]而小于或等于200[nm]。优选膜厚B小于或等于100[nm]，更优选小于或等于60[nm]。根据防止混色的观点，下层平坦化层12的膜厚B越薄越好。

在本实施方式中，也对具有图2所示的拜耳阵列的滤色器的固体拍摄元件进行说明。然而，固体拍摄元件的滤色器并不限定于拜耳阵列，另外，滤色器的颜色也不限定于RGB这3种颜色。另外，可以在滤色器的排列的一部分配置对折射率进行调整的透明层。

第1色的滤色器14的膜厚A[nm]形成为大于或等于200[nm]而小于或等于700[nm]。优选膜厚A[nm]大于或等于400[nm]而小于或等于600[nm]。更优选膜厚A[nm]小于或等于500[nm]。

另外，在除了第1色以外的颜色的滤色器15、16的膜厚设为C[nm]的情况下，形成为满足下述(7)式的膜厚。

A[nm]＜C≤A+B+200[nm]···(7)

优选设为满足A+B[nm]＜C≤A+B+200[nm](其中，B≥1[nm])的膜厚。

但是，第2色的滤色器15的膜厚和第3色的滤色器16的膜厚可以不同。在第2色为红色、第3色为蓝色的情况下，优选红色的滤色器的膜厚大于绿色的滤色器的膜厚。

其他结构与第1实施方式相同。

＜固体拍摄元件的制造方法＞

直至第1色的滤色层形成工序(第1工序)为止，第4实施方式的固体拍摄元件的制造方法与第1实施方式的固体拍摄元件的制造方法(参照图3及图4)相同。

下面对第4实施方式的第2色以后的滤色器的图案的形成进行说明。

然后，如图14所示，形成含有与第1色的滤色器14不同颜色的颜料的第2色、第3色的滤色器15、16。将第1色的滤色器14的图案作为引导图案，并且对于第2色、第3色的滤色器15、16利用含有光硬化性树脂的感光性滤色用材料，通过当前方法选择性地曝光而形成图案。

(形成第2色以后的滤色器的图案的方法(第2工序))

首先，利用图14对形成第2色以后的滤色器的图案的第1方法进行说明。第1方法的特征在于，对于第2色的滤色器15利用具有感光性成分的滤色材料(彩色抗蚀剂)。

首先，如图14(a)所示，在对第1色的滤色器14进行了图案形成的半导体基板10的整个表面，作为第2色的滤色用材料而涂敷感光性滤色用材料、即涂敷于开口部20b整个面，进行干燥而形成第2色的滤色层15A。此时使用的感光性滤色用材料含有通过照射光而实现硬化的负型的感光性成分。

此时，在第1色的滤色器14的膜厚设为A[nm]、下层平坦化层12的膜厚设为B[nm]、第2色的滤色器15的膜厚设为C1[nm]的情况下，以满足下述(1)式、(6)式以及(7a)式的方式设定第2色的滤色器15的膜厚C1。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

0[nm]＜B≤200[nm]···(6)

A＜C≤A+B+200[nm]···(7a)

作为第2色的滤色器15，如果处于该膜厚C1的范围，则能够作为含有对于硬化充足的热硬化性树脂以及光硬化性树脂、且能获得期望的分光特性的颜料浓度而使其分散。

然后，如图14(b)所示，对于形成第2色的滤色器15的部分，利用光掩模进行曝光，使第2色的滤色层15A的一部分硬化。

然后，如图14(c)那样将显影工序中未选择性地曝光的第2色的滤色层15A的一部分15Aa(第3色的滤色器形成位置)去除而形成开口部31。然后，如图14(d)所示，为了提高进行了曝光的第2色的滤色层15A的一部分与半导体基板10的贴合性、以及利用实际设备时的耐热性，进行高温加热的硬化处理而使得残留的第2色的滤色器15硬化。由此，形成第2色的滤色器15的图案。此时，用于硬化的温度优选大于或等于200℃。

然后，如图14(e)所示，将第3色的滤色用材料涂敷于半导体基板10的整个面、即涂敷于在第2色的滤色器15形成的开口部的整个面，由此形成第3色的滤色层16A。

然后，如图14(f)所示，选择性地对第3色的滤色层16A中的形成第3色的滤色器16的部位进行曝光，使位于开口部30的第3色的滤色层16A光硬化。

然后，如图14(g)那样，对感光性的第3色的滤色层16A进行显影，将未曝光的第3色的滤色层16A的一部分去除。然后，如图14(h)那样，为了提高进行了曝光的第3色的滤色层16A的一部分与半导体基板10的贴合性以及利用实际的装置时的耐热性，进行高温加热下的硬化处理而使得残留的第3色的滤色层16A硬化。由此，形成第3色的滤色器16。

此外，通过反复执行该第2色的滤色器15以后的图案形成工序而能够形成期望的色彩数量的滤色器。

此时，在第3色的滤色器16的膜厚设为C2[nm]的情况下，以满足下述(1)式、(6)式以及(7b)式的方式设定第2色的滤色器16的膜厚C2。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

0[nm]＜B≤200[nm]···(6)

A＜C2≤A+B+200[nm]···(7b)

作为第3色的滤色器16，如果处于该膜厚C2的范围，则能够作为含有对于硬化充足的热硬化性树脂以及光硬化性树脂且能获得期望的分光特性的颜料浓度而使其分散。

通过上述工序使第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16的高度形成为大于第1色的滤色器14的膜厚。特别是红色的滤色器15优选形成为比第1色的滤色器14和下层平坦化层12的膜厚相加所得的值高。在本实施方式中，使第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16的高度形成为大于第1色的滤色器14和下层平坦化层12的膜厚相加所得的值。

然后，如图15(a)所示，在所形成的滤色器14、15、16上形成上层平坦化层13。例如可以利用含有上述丙烯酸系树脂等树脂材料的一种或多种的树脂形成上层平坦化层13。在该情况下，可以将树脂材料涂敷于半导体基板10的表面并进行加热使其硬化，形成上层平坦化层13。另外，例如可以利用上述氧化物或者氮化物等化合物形成上层平坦化层13。在该情况下，可以通过蒸镀、溅射、CVD等各种成膜方法形成上层平坦化层13。

最后，如图15(b)所示，在上层平坦化层13上形成微透镜18。通过利用热流的制作方法、基于灰色调掩模的微距透镜制作方法、利用干蚀刻向上层平坦化层13的微透镜转印方法等公知技术而形成微透镜18。

上层平坦化层13的膜厚例如大于或等于1[nm]而小于或等于300[nm]。优选小于或等于100[nm]，更优选小于或等于60[nm]。

利用基于形状控制性优异的干蚀刻的图案化技术形成微透镜的方法，如图16(a)所示，首先，在滤色器上形成最终成为微透镜的透明树脂层32(可以兼用作上层平坦化层13)。

然后，如图16(b)所示，在该透明树脂层32的上方通过热流法形成微透镜的母模33(透镜母模)。然后，如图16(c)所示，将该透镜母模33作为掩模，通过干蚀刻的方法将透镜母模形状转印于透明树脂层32。选择透镜母模33的高度、材料并对蚀刻的条件进行调整而能够将准确的透镜形状转印于透明树脂层32。

利用上述方法而能够以良好的控制性形成微透镜。优选利用该方法以使得微透镜的透镜顶部至透镜底部的高度达到400nm～800nm的膜厚的方式制作微透镜。

通过以上工序完成本实施方式的固体拍摄元件。

在本实施方式中，优选将第1色的滤色器14设为占有面积最大的滤色器。而且，利用具有感光性的彩色抗蚀剂通过光刻分别形成第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16。

利用具有感光性的彩色抗蚀剂的技术是当前的滤色图案的制造技术。在将第1色的滤色用材料涂敷于下层平坦化层12的整个面之后在高温下进行加热，因此能够使半导体基板10以及下层平坦化层12的贴合性变得非常强。因此，将贴合性良好、且矩形性良好地形成的第1色的滤色器14的图案作为引导图案，能够以将四边被包围的位置填埋的方式形成第2色、第3色的滤色器15、16。因此，即使在使用使得第2色以后的滤色器具有感光性的彩色抗蚀剂的情况下，也无需如当前那样设为重视分辨率的彩色抗蚀剂。因此，能够减少光硬化性树脂中的光硬化成分，因此能够增大滤色用材料中的颜料的比例，能够应对滤色器15、16的薄膜化。

形成为如下工序，即，对于形成第2色以后的滤色器的部位，在第1色的滤色器14的蚀刻时，通过蚀刻工序将下层平坦化层12去除，使半导体基板10在表面露出。在该情况下，可以认为半导体基板10的表面被氧化而具有亲水性。如果通过光刻工序在这种半导体基板10的表面形成第2色以后的滤色器，则显影液流入具有亲水性的半导体基板10和第2色以后的滤色器相接触的部分。因此，能想到第2色以后的滤色器(第2色、第3色的滤色器15、16)剥离。因此，根据半导体基板10的表面状态，使通过已有的方法、例如HDMS(六甲基二硅氮烷)处理等方法露出的半导体基板10的表面具有疏水性，由此能够降低第2色以后的滤色器剥离的可能性。

另外，在本实施方式中，其特征在于，对于第1色的滤色器，形成为增厚第2色以后的滤色器的膜厚。优选第1色的滤色器14由未参与光硬化的树脂成分等的含有率较少、且颜料含有率较高的滤色用材料形成。特别优选第1色的滤色用材料的颜料的含有率构成为大于或等于70质量％。由此，即使第1色的滤色用材料中含有在利用当前的感光性彩色抗蚀剂的光刻工艺中硬化不充分的浓度的颜料，也能够以良好的精度、且无残渣、无剥离地形成第1色的滤色器14。具体而言，作为第1色的滤色器14而利用当前方法的具有感光性的彩色抗蚀剂中难以使得颜料含有率最高的绿色滤波器，以当前方法的膜厚形成红色滤波器或者蓝色滤波器，能够期待容易地满足期望的分光特性的效果。

在对于第1色的滤色器使用绿色、且对于第2色、第3色的滤色器利用红色以及蓝色的情况下，利用干蚀刻以良好的矩形性形成第1色的滤色器而使得绿色的信号强度增强。根据光的折射率的关系，呈现出光从绿色向红色方向以及从蓝色向绿色方向折曲的趋势，但第2色以及第3色的滤色器形成为向上部伸出的形状，因此能够期待红色的信号强度增强的效果，防止混色的效果增大。

另外，利用以重点关注光硬化而并非图案的形成的减少感光性成分、且进一步利用热硬化成分实现硬化为主体的第1色的滤色用材料，形成最初的第1色的滤色器14。由此，第1色的滤色器14与半导体基板10以及下层平坦化层12贴合，未出现形成其他滤色器时产生的残渣、剥离，另外，能够形成为较高的分辨率。而且，利用感光性的第2色、第3色的滤色用材料通过工序较少且效率较高的光刻的形成方法而形成第2色、第3色的滤色器15、16。由此，最初形成的第1色的滤色器14的图案成为准确的图案引导，能够通过光刻以良好的形状形成第2色、第3色的滤色器15、16的图案。

如上，根据本实施方式，在除了第1色的滤色器以外的滤色器的下侧未设置下层平坦化层，与此相应地能够形成为比第1色的滤色器相对更厚，因此即使使得整体实现薄膜化，除了第1色的滤色器以外，利用颜料含有率较少的当前滤色材料也能够实施薄膜化，能够提供减弱了混色的高精细的固体拍摄元件。

这里，在上述说明中，图13中示出了第2色以及第3色的滤色器15、16的膜厚均大于(第1色的滤色器的膜厚+下层平坦化层12的膜厚)的情况，但如图17所示，也可以构成为蓝色的滤色器的上表面和绿色的文件的上表面共面。另外，图8中为省略了上侧平坦化层的例子。

对于第2色以后的滤色器的形成顺序，可以以先形成膜厚相对较薄的滤色器的方式设定形成顺序。

这里，当前存在如下问题，即，对于提高了颜料含有率的滤色材料，溶剂耐性下降而分光特性发生变化。另外，在通过干蚀刻工序对构成滤色层的大于或等于3种颜色的滤色器进行图案形成的情况下，引起工序数增多、且产生大量干蚀刻的残渣的可能性。另一方面，在通过光刻制作第2色以后的滤色器的情况下，根据感光性树脂的含量和图案性的观点，薄膜化产生限制，与第1色的滤色器同样的薄膜化变得困难。

鉴于上述问题，第4实施方式提供一种容易制造且减弱了混色的高精细且灵敏度良好的固体拍摄元件。

即，在第4实施方式中，在除了第1色的滤色器以外的滤色器的下侧未设置下层平坦化层，与此相应地能够使膜厚相对地大于第1色的滤色器的膜厚，因此即使使整体实现了薄膜化，除了第1色的滤色器以外，利用颜料含有率较少的当前的滤色材料也能够实施薄膜化。其结果，能够提供减弱了混色的高精细的固体拍摄元件。

“第4实施方式的变形例”

(1)在第4实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法中，可以采用与第2实施方式相同的第1色的滤色器的硬化工序(参照图10)进行制造。其他作用与第3实施方式相同。

(2)另外，在第4实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法中，可以采用第3实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法(参照图11、图12)。

该固体拍摄元件具有如下特征，即，作为硬化成分仅由感光性树脂构成第1色的滤色材料。含有感光性树脂材料的结构与当前方法中的利用赋予了感光性的彩色抗蚀剂的基于光刻的滤色器形成工序相同。然而，在本实施方式中，利用感光性树脂，但不进行当前这样的图案化，对整个面进行曝光而使其硬化，然后通过高温加热使滤色器的水分蒸发而进行加热硬化。因此，与当前方法相比，具有如下优点，即，能够减少感光性的硬化成分量，能够提高颜料浓度，因此容易使第1色的滤色器14实现薄膜化。

在该变形例中，第1色的滤色器14的硬化时刻的工序不同。

其他作用与第3实施方式相同。

实施例

下面，利用实施例对本发明的固体拍摄元件以及固体拍摄元件进行具体说明。

“实施例A”

首先对实施例A进行说明。

实施例A是基于第1实施方式～第3实施方式的实施例。

＜实施例1-1＞

在具有二维地配置的光电变换元件的半导体基板上，以2000rpm的转速对含有丙烯酸树脂的涂敷液进行旋涂，利用加热板以200℃的温度实施20分钟的加热处理使树脂硬化。由此，在半导体基板上形成下层平坦化层。此时的下层平坦化层的层厚为60nm。

然后，作为含有第1色的绿色的颜料的第1色的滤色用材料，以1000rpm的转速对含有感光性硬化树脂和热硬化性树脂的绿色颜料分散液进行旋涂。对于该第1色的滤色用材料的绿色的颜料，利用颜料索引中的C.I.PG58，该颜料浓度达到70质量％，层厚达到500nm。

然后，实施第1色的滤色材料的硬化，因此利用作为i线的曝光装置的步进器进行整个面的曝光，实施感光性成分的硬化。通过该感光性成分的硬化而实施滤色器的表面的硬化。然后，以230℃的温度进行6分钟的烘烤，进行了绿色滤波器层的热硬化。

然后，在利用旋涂机以1000rpm的转速对正型抗蚀剂(OFPR-800：“東京応化工業株式会社”制)进行旋涂之后，以90℃的温度进行了1分钟的预烘烤。由此，制成了以1.5μm的膜厚对作为感光性树脂掩模材料层的光刻胶进行涂敷所得的样品。

该作为感光性树脂掩模材料层的正型抗蚀剂因照射紫外线而引起化学反应并溶解于显影液。

对于该样品，进行了经由光掩模而曝光的光刻。曝光装置使用了将i线的波长用于光源的曝光装置。

然后，将2.38质量％的TMAH(四甲基氢氧化铵)用作显影液而进行了显影工序，在形成第2、第3滤色器的位置形成具有开口部的蚀刻掩模。在使用正型抗蚀剂时，大多进行显影后脱水烘烤，进行作为感光性树脂掩模材料层的光刻胶的硬化。然而，此次为了使干蚀刻后的蚀刻掩模的去除变得容易，未实施烘烤工序。因此，无法实现抗蚀剂的硬化，无法期待选择比的提高，因此以大于或等于作为绿色滤波器的第1色的滤色器的膜厚的2倍的、1.5μm的膜厚形成抗蚀剂的膜厚。此时的开口部图案为1.1μm×1.1μm。

然后，利用形成的蚀刻掩模进行了干蚀刻。此时使用的干蚀刻装置使用了平行平板方式的干蚀刻装置。另外，以不会对基底的半导体基板造成影响的方式在中途进行了蚀刻条件的变更，分为多阶段实施了干蚀刻。

首先，混合了气体种类为CF₄、O₂、Ar的三种气体而实施了蚀刻。将CF₄、O₂的气体流量分别设为5ml/min，将Ar的气体流量设为200ml/min。即，在总气体流量中，Ar的气体流量为95.2％。另外，将此时的腔室内的压力设为1Pa的压力、且将RF功率设为500W而实施。利用该条件，在蚀刻至相当于绿色滤波器层的总膜厚的500nm的70％的350nm左右的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，混合CF₄、O₂、Ar的三种气体而实施蚀刻。将CF₄、O₂的气体流量分别设为25ml/min、且将Ar的气体流量设为50ml/min。即，总气体流量中的Ar的气体流量为50％。另外，将此时的腔室内的压力设为5Pa的压力、且将RF功率设为300W而实施。根据该条件，以促进附着于作为蚀刻掩模的光刻胶的侧面的反应生成物的去除的方式进行蚀刻。根据该条件，实施蚀刻至绿色的第1色的滤色层的总膜厚500nm的90％即450nm左右为止。第二个阶段的蚀刻量为100nm左右。增大了CF₄和O₂的气体流量，因此蚀刻速率为5nm/sec左右，非常快地进行。

然后，利用Ar的单一气体在Ar的气体流量设为200ml/min、腔室内压力设为1.5Pa、RF功率设为400W的条件下进行了蚀刻。以该条件进行蚀刻，由此进行绿色滤波器层的残留部分的蚀刻，与此同时，进行了下层平坦化层的蚀刻。在Ar的单一气体的条件下的蚀刻中，基于离子的物理冲击为主反应，因此通过绿色滤波器的化学反应能够有效地将未被蚀刻而残留的残渣去除。另外，该蚀刻条件也以调整蚀刻样品的面内的蚀刻速率的差为目的，实施蚀刻以使得过蚀刻量达到10％。换言之，在3个阶段的条件下以相对于绿色的滤色用材料的总膜厚500nm达到110％的膜厚550nm进行了蚀刻。

然后，利用O₂的单一气体在O₂气体流量设为100ml/min、腔室内压力设为15Pa、RF功率设为150W的条件下进行了蚀刻。根据该条件，在作为蚀刻掩模的顶层的表面受到损伤而变质的层的去除的同时，对无法利用残留于底面的Ar的单一气体去除的绿色的滤色用材料的残渣进行了蚀刻。

然后，进行了用作蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料的去除。此时使用的方法是利用溶剂的方法，利用剥离液104(“東京応化工業株式会社”制)并借助喷射清洗装置进行了抗蚀剂的去除。

(第2色的滤色器的制作)

然后，进行了第2色的滤色器形成工序。对于第2色、以及第3色的滤色器形成部位，通过第1色的滤色器形成工序将下层平坦化层12去除，因此半导体基板10露出。半导体基板10的表面形成有SiO₂等的表面保护层，因此可以认为表面具有亲水性，通过显影工序使得显影液流入，从而第2色的滤色器也有可能剥离。因此，为了使露出的半导体基板10具有疏水性而实施了HMDS处理。

然后，将含有应当设置第2色的滤色器的颜料分散蓝色的感光性的第2色的滤色用材料涂敷于半导体基板整个面。

然后，通过光刻而选择性地对感光性的第2色的滤色用材料进行曝光。

然后，对感光性的滤色用材料进行显影而形成蓝色滤波器。此时，用于蓝色抗蚀剂的感光性的滤色用材料的颜料，分别为颜料索引中的C.I.PB156、C.I.PV23，颜料浓度为50质量％。另外，蓝色的滤色器的层厚为0.56μm。另外，作为蓝色抗蚀剂的主成分的树脂，使用了具有感光性的丙烯酸系的树脂。

然后，使成为第2色的滤色器(蓝色滤波器)的感光性的第2色的滤色用材料坚固地硬化，因此放入230度的烤炉30分钟而进行了硬化。在经过该加热工序之后，即使经过第3色的滤色器形成工序等工序，也未确认到剥离、图案的破坏等。第2色的滤色器的周围由矩形性良好的第1色的滤色器覆盖，以良好的矩形性形成，因此确认到在底面以及周围之间以良好的贴合性实现了硬化。

(第3色的滤色器的制作)

然后，将含有颜料分散红色的感光性的第3色的滤色用材料涂敷于半导体基板整个面。

然后，通过光刻对感光性的第3色的滤色用材料选择性地进行曝光而形成光掩模的图案。

然后，对感光性的第3色的滤色用材料进行显影而形成了红色的第3色的滤色器。

此时，用于红色抗蚀剂的颜料分别为颜料索引中的C.I.PR254、C.I.PY139，颜料浓度为60质量％。另外，第3色的滤色器的层厚为0.56μm。

然后，使成为第3色的滤色器的红色的感光性的第3色的滤色用材料坚固地硬化，因此放入230度的烤炉20分钟而进行了硬化。此时，第3色的滤色器的周围由矩形性良好的第1色的滤色器覆盖，以良好的矩形性形成，因此确认到在底面以及周围之间以良好的贴合性实现了硬化。

通过上述工序，由绿色构成的第1色的滤色器的膜厚A(500nm)、该下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、由蓝色和红色构成的第2色以及第3色的滤色器的膜厚C(560nm)成为基于本发明的膜厚。

然后，将含有丙烯酸树脂的涂敷液以1000rpm的转速旋涂于通过上述流程形成的滤色器上，利用加热板以200℃的温度实施30分钟的加热处理，使树脂硬化而形成上层平坦化层。

最后，在上层平坦化层上，利用作为上述公知技术的回蚀的转印方法形成透镜顶部至透镜底部的高度为500nm的微透镜，完成了实施例1-1的固体拍摄元件。

如上获得的固体拍摄元件在第1色的滤色器的下部较薄地形成有下层平坦化层，第2色、第3色的滤色器形成于半导体基板上。另外，第1色的绿色滤波器利用了热硬化性树脂和少量的感光性硬化树脂，因此能够提高固态成分中的颜料浓度，能够较薄地形成滤色器。另外，作为第2色以及第3色的滤色器的、蓝色以及红色使用了感光性树脂。因此，固体拍摄元件至微透镜下的半导体基板的距离较小，具有良好的灵敏度。

并且，由绿色滤波器构成的第1色的滤色器的滤色用材料因热硬化而使得内部变得坚固，利用更少量的感光性树脂通过曝光而使得表面变得坚固，因此溶剂耐性得到提高。在使用颜料含有率较高的绿色滤波器材料的情况下，有时与溶剂、其他滤色材料反应而使得分光特性发生变化。因此，同时使用上述热硬化以及光硬化而能够提高硬度，具有抑制分光特性的变化的效果。

＜实施例1-2＞

实施例1-2是与第2实施方式中说明的结构的固体拍摄元件对应的实施例。

实施例1-2的固体拍摄元件为如下结构，即，作为第1色的滤色材料，不使用光硬化性树脂，仅使用热硬化性树脂。因仅为热硬化性树脂，所以能够提高颜料浓度，能够形成为薄膜。

(下层平坦化层的形成)

以2000rpm的转速将含有丙烯酸树脂的涂敷液旋涂于半导体基板上，利用加热板以200℃的温度实施20分钟的加热处理，使树脂硬化而形成了下层平坦化层。此时的下层平坦化层的层厚为60nm。

(第1色的滤色器的形成)

作为第1色的滤色器(绿色滤波器)的滤色用材料，准备了含有热硬化性树脂、且不含有感光性树脂的绿色颜料分散液。以1000rpm的转速将该绿色颜料分散液旋涂于下层平坦化层的表面。作为绿色颜料分散液的主成分的树脂，使用了热硬化类型的丙烯酸系树脂。另外，对于绿色颜料分散液中含有的绿色颜料，利用颜料索引中的C.I.PG58，绿色颜料分散液的绿色颜料浓度为70质量％。另外，绿色的滤色材料的涂敷厚度为500nm。

然后，对于绿色的滤色器以250℃的温度进行了6分钟的烘烤，使绿色滤波器用材料硬化而形成了绿色滤波器层。进行250℃的高温烘烤，由此提高热硬化性树脂的交联密度，更坚固地实施了绿色颜料的硬化。

(第1色的滤色器的形成)

通过实施例1-1所示的方法进行感光性树脂掩模材料的图案化而形成了蚀刻掩模。

首先，混合气体种类为CF₄、O₂、Ar的三种气体而实施了蚀刻。CF₄、O₂的气体流量设为5ml/min、Ar的气体流量设为200ml/min。另外，蚀刻时的腔室内的压力设为1Pa、且RF功率设为500W而实施了蚀刻。利用该条件，在蚀刻至相当于绿色滤波器用材料的总膜厚的500nm的70％的350nm左右的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合了CF₄、O₂、Ar的三种气体的蚀刻气体实施了蚀刻。此时，CF₄、O₂的气体流量分别设为25ml/min、且Ar的气体流量设为50ml/min。另外，此时，腔室内的压力设为5Pa、RF功率设为300W而实施了蚀刻。利用该条件，以促进附着于作为蚀刻掩模的光刻胶的侧面的反应生成物的去除的方式进行了蚀刻。根据该条件，实施蚀刻至第1色的滤色层(绿色滤波器)的总膜厚500nm的90％即450nm左右为止。第二阶段的蚀刻量为100nm左右。增大了CF₄和O₂的气体流量，因此蚀刻速率为5nm/sec左右，非常快地进行。

然后，利用Ar的单一气体以Ar的气体流量设为200ml/min、腔室内压力设为1.5Pa、RF功率设为400W的条件进行了蚀刻。在该条件下进行蚀刻而进行绿色的滤色用材料的残留部分的蚀刻，与此同时，进行了下层平坦化层的蚀刻。在Ar的单一气体的条件下的蚀刻中，基于离子的物理冲击为主反应，因此能够通过绿色滤波器的化学反应有效地将未被蚀刻而残留的残渣去除。

另外，该蚀刻条件还以对蚀刻样品的面内的蚀刻速率的差进行调整为目的，以使得过蚀刻量达到10％的方式实施了蚀刻。换言之，以3个阶段的条件对相对于绿色滤波器用材料的总膜厚500nm变为110％的膜厚550nm进行了蚀刻。

然后，利用O₂的单一气体以O₂气体流量设为100ml/min、腔室内压力设为15Pa、RF功率设为150W的条件进行了蚀刻。根据该条件，在作为蚀刻掩模的顶层的表面受到损伤而变质的层的去除的同时，对无法利用残留于底面的Ar的单一气体去除的绿色滤波器层的残渣进行了蚀刻。

然后，进行了作为蚀刻掩模而使用的感光性树脂掩模材料的去除。此时使用的方法是利用溶剂的方法，利用剥离液104(“東京応化工業株式会社”制)并借助喷射清洗装置而进行了抗蚀剂的去除。

(第2色、第3色的滤色器等的制作)

在实施例1-2中，此后通过与实施例1-1相同的方法形成第2色、第3色的滤色器、上层的平坦化层以及微透镜，并形成了实施例1-2的固体拍摄元件。

通过上述工序，实施例1-2也与实施例1-1相同地，第1色的滤色器的绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(560nm)满足本发明中规定的膜厚。

＜实施例1-3＞

实施例1-3是与第3实施方式中说明的结构的固体拍摄元件对应的实施例。

实施例1-3所示的固体拍摄元件是如下结构，即，作为第1色的滤色器的材料，未使用热硬化性树脂而仅使用光硬化性树脂。然而，与如后述的工序那样对当前的具有感光性的彩色抗蚀剂实施图案化的工序不同，只要是通过曝光使整个面硬化的程度即可，因此能够提高颜料含有率，能够形成为薄膜。

(下层平坦化层的形成)

以2000rpm的转速将含有丙烯酸树脂的涂敷液旋涂于半导体基板上，利用加热板以200℃的温度实施20分钟的加热处理，使树脂硬化而形成了下层平坦化层。此时的下层平坦化层的层厚为60nm。

(第1色的滤色器的形成)

作为第1色的滤色器(绿色滤波器)的滤色用材料，准备了含有感光性树脂、且不含有热硬化性树脂的绿色颜料分散液。以1000rpm的转速将该绿色颜料分散液旋涂于下层平坦化层的表面。作为绿色颜料分散液的主成分的树脂，使用了光硬化类型的丙烯酸系树脂。另外，对于绿色颜料分散液中含有的绿色颜料，利用颜料索引中的C.I.PG58，绿色颜料分散液中的绿色颜料浓度为70质量％。另外，绿色的滤色材料的涂敷厚度为500nm。

然后，对于绿色滤波器用材料，利用i线步进器型的曝光装置对晶片整个面进行曝光而使其硬化。

然后，对进行了光硬化的绿色滤波器以230℃的温度进行6分钟的烘烤，使绿色滤波器用材料硬化而形成了绿色滤波器层。

然后，在利用旋涂机以1000rpm的转速将正型抗蚀剂(OFPR-800：“東京応化工業株式会社”制)旋涂于绿色滤波器层的表面之后，以90℃的温度进行了1分钟的预烘烤。由此，制作了以1.5μm的膜厚涂敷了作为感光性树脂掩模材料的光刻胶的样品。

通过照射紫外线使该感光性树脂掩模材料的正型抗蚀剂引起化学反应而溶解于显影液。

然后，针对该样品，进行了经由光掩模进行曝光的光刻。曝光装置使用了将i线的波长用于光源的曝光装置。

然后，将2.38质量％的TMAH(四甲基氢氧化铵)用作显影液而进行显影工序，形成了在形成第2色、第3滤色器的位置设置有开口部的光刻胶。在使用正型抗蚀剂时，大多进行显影后脱水烘烤而进行作为感光性树脂掩模材料的光刻胶的硬化。然而，此次为了使干蚀刻后的蚀刻掩模的去除变得容易，未实施烘烤工序。因此，无法实现抗蚀剂的硬化，无法期待选择比的提高，因此以大于或等于绿色滤波器的第1色的滤色器的膜厚的2倍即1.5μm的膜厚而形成了光刻胶的膜厚。此时的开口部的尺寸为1.1μm×1.1μm。

然后，将形成的感光性树脂掩模材料层作为蚀刻掩模而进行了干蚀刻。作为此时的干蚀刻装置而使用了平行平板方式的干蚀刻装置。另外，以不对基底的半导体基板造成影响的方式分为多阶段而实施了干蚀刻。

混合气体种类为CF₄、O₂、Ar的三种气体而实施了蚀刻。CF₄、O₂的气体流量分别设为5ml/min，Ar的气体流量设为200ml/min。另外，将蚀刻时的腔室内的压力设为1Pa、且RF功率设为500W而实施了蚀刻。利用该条件，在蚀刻至相当于绿色滤波器用材料的总膜厚的500nm的70％的350nm左右为止的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合了CF₄、O₂、Ar的三种气体的蚀刻气体实施了蚀刻。此时，CF₄、O₂的气体流量分别设为25ml/min，Ar的气体流量设为50ml/min。另外，此时，腔室内的压力设为5Pa、且RF功率设为300W而实施了蚀刻。根据该条件，以促进附着于作为蚀刻掩模的光刻胶的侧面的反应生成物的去除的方式进行了蚀刻。根据该条件，直至绿色的第1色的滤色层的总膜厚500nm的90％即450nm左右为止而实施了蚀刻。第二阶段的蚀刻量为100nm左右。增大了CF₄和O₂的气体流量，因此蚀刻速率为5nm/sec左右，非常快地进行。

然后，使用Ar的单一气体以Ar的气体流量设为200ml/min、腔室内压力设为1.5Pa、RF功率设为400W的条件进行了蚀刻。在该条件下进行蚀刻而进行绿色滤波器层的残留部分的蚀刻，与此同时，进行了下层平坦化层的蚀刻。在Ar的单一气体的条件下的蚀刻中，基于离子的物理冲击为主反应，因此通过绿色滤波器的化学反应而能够有效地将未被蚀刻而残留的残渣去除。另外，该蚀刻条件以调整蚀刻样品的面内的蚀刻速率的差为目的，实施蚀刻以使得过蚀刻量达到10％。换言之，在3个阶段的条件下以相对于绿色的滤色用材料的总膜厚500nm达到110％的膜厚550nm进行了蚀刻。

然后，利用O₂的单一气体以O₂气体流量设为100ml/min、腔室内压力设为15Pa、RF功率设为150W的条件进行了蚀刻。根据该条件，在作为蚀刻掩模的顶部的表面受到损伤而变质的层的去除的同时，对残留于底面的利用Ar的单一气体无法去除的绿色的滤色器膜的残渣进行了蚀刻。

然后，进行了用作蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料的去除。此时使用的方法是使用溶剂的方法，利用剥离液104(“東京応化工業株式会社”制)并借助喷射清洗装置而进行了抗蚀剂的去除。

(第2色、第3色的滤色器等的制作)

在实施例1-3中，此后通过与实施例1-1同样的方法形成了第2色、第3色的滤色器、上层的平坦化层以及微透镜，由此形成了实施例1-3的固体拍摄元件。

通过上述工序，实施例1-3也与实施例1-1相同地，第1色的滤色器的绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(560nm)满足本发明中规定的膜厚。

在实施例1-3中，在通过照射紫外线而使得作为第1色的滤色器的绿色滤波器硬化之后，通过高温加热而进行了加热硬化。这是因为，如果提高了颜料含有率，则即使通过光硬化而实现了固化，在对用作蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料实施图案化的显影工序以及将干蚀刻后的感光性树脂掩模材料去除的清洗工序中，绿色滤波也有可能剥离。

根据本实施例的效果，能够利用感光性成分使绿色图案的表面高密度地硬化，即使在颜料浓度为高浓度的情况下，也具有提高溶剂耐性的效果。

＜当前方法＞

基于专利文献1所记载的当前方法，通过光刻工艺使各种颜色的滤色器进行了图案形成。

但是，绿色、蓝色、红色的三色的膜厚设定为700nm的薄膜，在各种颜色的滤色器全部的下层设置有下层平坦化层(60nm)。

除此之外，与第1实施例同样地基于当前方法而制造了固体拍摄元件。

(评价)

实施例A的各实施例的第1色的滤色器的硬化方法不同，但变为绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2色以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(560nm)。

关于这样的各实施例的固体拍摄元件的红色信号、绿色信号以及蓝色信号的强度，对通过当前方法的光刻以700nm的绿色、蓝色、红色的三色的膜厚并以与分光特性一致的构造制作的固体拍摄元件的红色信号、绿色信号以及蓝色信号的强度进行了评价。

下面的表1中示出了各种颜色的信号强度的评价结果。

[表1]

如表1所示，利用干蚀刻法，在以薄膜化以及良好的矩形性形成有绿色滤波器的实施例1-1至实施例1-3的固体拍摄元件中，与当前方法的通过光刻而形成的情况相比，各种颜色的信号强度增强。

根据本实施例的制作方法，绿色滤波器膜厚为500nm，与下层的平坦化层的膜厚(60nm)一起达到560nm，红色以及蓝色滤波器膜厚形成为560nm，与通过光刻形成所有滤色器膜厚的情况相比，通过实施20％的薄膜化而能够缩短微透镜顶部至设备的距离。

在通过本实施例的制作方法形成OCF之后进行了分光特性的评价的结果，未观察到分光特性的变化。这表明通过本实施例的热硬化以及光硬化使得薄膜化后的绿色滤波器的硬度充分。在实现了薄膜化的绿色滤波器中进行了与通过光刻形成的绿色滤波器膜厚(700nm)等同的颜色分光，因此使用颜料含有率较高的绿色滤波器材料，但未产生分光特性的变化，因薄膜化的效果使得微透镜顶部至设备的距离缩短且绿色的信号强度增强。

另外，来自倾斜方向的入射光因薄膜化从滤色器通过并朝向其他滤色图案的概率下降，朝向其他滤色图案的光入射至其他光电变换元件的情况得到抑制，减弱了混色，因此信号强度增强。

另外，通过蚀刻将矩形性良好地形成的蓝色以及红色的图案的平坦化层去除，与通过光刻形成的滤色器相比，微透镜顶部至设备的距离缩短且信号强度增强。

另外，利用实施例1-1至实施例1-3的方法，即使在第2色的滤色器15以及第3色的滤色器16的高度以低于第1色的滤色器14和下层平坦化层12的膜厚相加所得的值的高度形成滤色器的情况下，与减薄膜厚相应地提高了颜料含有率，由此与通过当前方法的光刻而形成的情况相比，信号强度增强。

“实施例B”

下面，对实施例B进行说明。

实施例B是基于第4实施方式的实施例。

＜实施例2-1＞

通过与实施例1-1相同的制造方法而制造实施例2-1。

其中，

直至第3色的滤色器的制作工序为止，设定为第1色的滤色器的绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、由蓝色和红色构成的第2以及第3色的滤色器的膜厚C(700nm)，满足第4实施方式中规定的膜厚。

然后，以1000rpm的转速将含有丙烯酸树脂的涂敷液旋涂于通过上述流程形成的滤色器上，利用加热板以200℃的温度实施30分钟的加热处理，使树脂硬化而形成了上层平坦化层。

最后，在上层平坦化层上，通过上述的公知技术的回蚀的转印方法而形成了透镜顶部至透镜底部的高度达到500nm的微透镜，完成了实施例2-1的固体拍摄元件。

如上获得的固体拍摄元件在第1色的滤色器的下部较薄地形成有下层平坦化层，第2色、第3色的滤色器形成于半导体基板上。另外，作为第1色的绿色滤波器而利用了热硬化性树脂和少量的感光性硬化树脂，因此能够提高固态成分中的颜料的浓度，能够较薄地形成滤色器。另外，作为第2色以及第3色的滤色器的蓝色以及红色使用了感光性树脂。第2色以及第3色的滤色器未实施与第1色的滤色器相应的薄膜化，增大了感光性树脂的含量，以能够良好地进行的膜厚进行图案形成。然而，在第2色以及第3色的滤色器的下部不具有下层的平坦化层，因此与利用光刻进行图案形成的当前方法相比，总膜厚减薄，能够缩短微透镜至受光元件的距离而形成。

并且，作为绿色滤波器的第1色的滤色器的滤色用材料通过热硬化而使得内部硬化，利用更少量的感光性树脂通过曝光使得表面硬化，由此提高了溶剂耐性。在使用了颜料含有率较高的绿色滤波器材料的情况下，有时与溶剂、其他滤色材料反应而使得分光特性发生变化。因此，同时使用上述热硬化以及光硬化而能够提高硬度，具有抑制分光特性的变化的效果。

＜实施例2-2＞

在实施例2-2中，通过与实施例1-2相同的方法进行制作。

但是，实施例2-2也与实施例2-1相同地，设为第1色的滤色器的绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(700nm)。

＜实施例2-3＞

通过与实施例1-3相同的方法制作了实施例2-3。

但是，根据上述工序，实施例2-2也与实施例2-1相同地，设为第1色的滤色器的绿色的膜厚A(500nm)及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(700nm)。

这里，在制作时，在通过照射紫外线而使作为第1色的滤色器的绿色滤波器硬化之后，通过高温加热进行加热硬化。如果提高颜料含有率，则即使通过光硬化而固化，也有可能通过使用作蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料实现图案化的显影工序以及将干蚀刻后的感光性树脂掩模材料去除的清洗工序而使得绿色滤波器剥离。

根据本实施例的效果，能够利用感光性成分使绿色图案的表面高密度地硬化，即使在颜料浓度为高浓度的情况下，也具有提高溶剂耐性的效果。

＜当前方法＞

基于专利文献1记载的当前方法，通过光刻工艺对各种颜色的滤色器进行了图案形成。

但是，绿色、蓝色、红色的三色的膜厚设定为700nm的薄膜，在各种颜色的滤色器全部的下层设置有下层平坦化层(60nm)。

除此之外，与第1实施例相同地，制造了基于当前方法的固体拍摄元件。

(评价)

实施例B的各实施例的第1色的滤色器的硬化方法不同，但设为绿色的膜厚A(500nm)、及其下层的平坦化层的膜厚B(60nm)、第2以及第3色的滤色器的蓝色和红色的膜厚C(700nm)。

关于这种各实施例的固体拍摄元件的红色信号、绿色信号以及蓝色信号的强度，对通过当前方法的光刻以700nm的绿色、蓝色、红色的三色的膜厚并以与分光特性一致的构造制作的固体拍摄元件的红色信号、绿色信号以及蓝色信号的强度进行了评价。

下面的表1中示出了各种颜色的信号强度的评价结果。

[表2]

如表2所示，利用干蚀刻法，在以薄膜化以及良好的矩形性形成有绿色滤波器的实施例2-1～实施例2-3的固体拍摄元件中，与通过当前方法的光刻形成的固体拍摄元件相比，各种颜色的信号强度增强。

根据本实施例的制作方法，绿色滤波器膜厚为500nm，与下层的平坦化层的膜厚(60nm)一起达到560nm，红色以及蓝色滤波器膜厚形成为700nm。通过所有颜色的光刻形成的情况下的红色以及蓝色滤波器膜厚与下层平坦化层的膜厚(60nm)一起形成为760nm，因此能够使本实施例的红色以及蓝色滤波器膜厚与平坦化层(60nm)相应地实现薄膜化。特别是绿色滤波器的膜厚的薄膜化的效果增大，能够缩短微透镜顶部至设备的距离。

在通过本实施例的制作方法形成OCF之后对分光特性的评价的结果，未观察到分光特性的变化。这表明通过本实施例的热硬化以及光硬化使得薄膜化后的绿色滤波器的硬度变得充分。利用薄膜化的绿色滤波器进行与通过光刻形成的绿色滤波器膜厚(700nm)等同的色分光，因此使用颜料含有率较高的绿色滤波器材料，但未发生分光特性的变化，因薄膜化的效果而缩短了微透镜顶部至设备的距离，绿色的信号强度增强。

另外，通过蚀刻将以良好的矩形性形成的蓝色以及红色的图案的平坦化层去除，与通过光刻形成的滤色器相比，从微透镜顶部至设备的距离缩短，信号强度增强。根据上述结果，能够判定蓝色以及红色滤波器为如下构造，即，即使使用颜料含有率较低的现有滤色材料，也容易获得薄膜化的效果。

以上通过各实施方式对本发明进行了说明，但本发明的范围并不限定于图示记载的举例示出实施方式，还包含能带来与本发明的目的等同的效果的所有实施方式。并且，本发明的范围并不限定于根据技术方案划分的发明的特征的组合，所有公开的各特征中的特定的特征的所有期望的组合而划分。

这里，本申请主张了优先权的、日本特许申请2016-253556号(2016年12月27日申请)以及日本特许申请2016-253650号(2016年12月27日申请)的所有内容都通过参照构成本公开的一部分。

标号的说明

10 半导体基板

11 光电变换元件

12 下层平坦化层

13 上层平坦化层

14 第1色的滤色器

15 第2色的滤色器

16 第3色的滤色器

18 微透镜

20 蚀刻掩模

20a 感光性树脂掩模层

20b 开口部

30 滤色层

Claims (12)

1.一种固体拍摄元件，其特征在于，

所述固体拍摄元件具有：

半导体基板，其二维地配置有多个光电变换元件；以及

滤色层，其形成于上述半导体基板上，与各光电变换元件对应地以预先设定的规则图案二维地配置有多种颜色的滤色器，

在从上述多种颜色选择的一种颜色设为第1色的情况下，

在上述第1色的滤色器的膜厚设为A[nm]、除了上述第1色以外的颜色的滤色器的膜厚设为C[nm]的情况下，满足下述(1)式以及(2)式。

200[nm]≤A≤700[nm]···(1)

C≤A+200[nm]···(2)

2.根据权利要求1所述的固体拍摄元件，其特征在于，

仅在从上述多种颜色选择的第1色的滤色器与半导体基板之间设置下层平坦化层、或者在所有滤色器与半导体基板之间都不设置下层平坦化层，

在上述下层平坦化层的膜厚设为B[nm]的情况下，进一步满足下述(3)、(4)式。

0[nm]≤B≤200[nm]···(3)

C≤A+B+200[nm]···(4)

3.根据权利要求2所述的固体拍摄元件，其特征在于，

进一步满足下述(5)式。

A+B-200[nm]≤C≤A+B+200[nm]···(5)

4.根据权利要求2所述的固体拍摄元件，其特征在于，

进一步满足下述(6)式以及(7)式。

0[nm]＜B≤200[nm]···(6)

A≤C≤A+B+200[nm]···(7)

5.根据权利要求4所述的固体拍摄元件，其特征在于，

第1色为绿色，除了第1色以外的颜色包含红色，

由上述红色构成的滤色器的膜厚C大于(A+B)[nm]。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

上述第1色的滤色器中含有热硬化性树脂以及光硬化性树脂，热硬化性树脂的含量大于光硬化性树脂的含量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

上述第1色的滤色器的作为着色剂的颜料的浓度大于或等于50质量％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

在上述滤色层上还具有与上述光电变换元件分别对应而二维地配置的微透镜，上述微透镜的透镜顶部至透镜底部的高度处于大于或等于400nm而小于或等于800nm的范围。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

上述多种颜色的滤色器中的上述第1色的滤色器的专有面积最大。

10.一种固体拍摄元件的制造方法，其是权利要求2至9中任一项所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于，

具有：

第1工序，在上述半导体基板上形成上述下层平坦化层，将上述第1色的滤色器用的涂敷液涂敷于其上方并使其硬化而按照该顺序形成下层平坦化层以及滤色层，之后通过干蚀刻将除了第1色的滤色器的配置位置以外的上述形成的滤色层部分、以及位于该去除的滤色层部分的下层的下层平坦化层部分去除而对第1色的滤色器进行图案形成；以及

第2工序，在第1工序之后，通过光刻实现图案化而形成除了第1色以外的颜色的滤色器。

11.一种固体拍摄元件的制造方法，其是权利要求3所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于，

具有：

第1工序，在上述半导体基板上形成上述下层平坦化层，将上述第1色的滤色器用的涂敷液涂敷于其上方并使其硬化而按照该顺序形成下层平坦化层以及滤色层，之后通过干蚀刻将除了第1色的滤色器的配置位置以外的上述形成的滤色层部分、以及位于该去除的滤色层部分的下层的下层平坦化层部分去除而对第1色的滤色器进行图案形成；以及

第2工序，在第1工序之后，通过干蚀刻实现图案化而形成除了第1色以外的颜色的滤色器。

12.根据权利要求10或11所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于

上述第1色的滤色器的硬化时的加热温度大于或等于230℃而小于或等于270℃。