CN110419105A - 固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供能减弱混色的、高精细且灵敏度良好的固体拍摄元件及其制造方法。本实施方式所涉及的固体拍摄元件在二维配置有多个光电变换元件(11)的半导体基板(10)上，具有与各光电变换元件(11)对应地配置有多种颜色的彩色滤光片(14、15、16)的彩色滤光片图案，形成有使得在半导体基板(10)与彩色滤光片(14、15、16)之间形成的使得可见光透射的层、和在相邻的彩色滤光片(14、15、16)之间形成的使得可见光透射的层相连续的间隔壁层(12)，多种颜色的彩色滤光片(14、15、16)中的面积最大的彩色滤光片(14)的边缘部和间隔壁层(12)中包含的边缘部相连续，在面积最大的彩色滤光片(14)的侧壁形成有对间隔壁层(12)进行蚀刻时的反应生成物层(40)。

Description

固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法

技术领域

本发明涉及固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法。

背景技术

作为与固体拍摄元件及其制造方法相关的技术，例如存在专利文献1或2所记载的技术。

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4905760号公报

发明内容

发明人对专利文献2所记载的制造方法进行了研究，获得了如下见解，即，在通过干蚀刻而形成各彩色滤光片图案时，形成彩色滤光片的材料(彩色滤光片材料)是含有有机物和金属的材料，因此难以通过干蚀刻进行形状加工且容易残留残渣，另外，在无残渣且以良好的形状进行干蚀刻的情况下，容易对光电变换元件造成蚀刻损伤。

本发明就是鉴于上述问题(见解)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及其制造方法。

为了解决问题，作为本发明的一个方式的固体拍摄元件在二维配置有多个光电变换元件的半导体基板上具有与各光电变换元件对应地配置有多种颜色的彩色滤光片的彩色滤光片图案，其特征在于，在所述半导体基板与所述彩色滤光片图案之间形成的使得第一可见光透射的层、和在相邻的所述彩色滤光片之间形成的使得第二可见光透射的层相连续，所述使得第一可见光透射的层和所述使得第二可见光透射的层由相同的材料构成，所述多种颜色的彩色滤光片中的面积最大的彩色滤光片的边缘和所述使得第二可见光透射的层的边缘部相连续，在所述面积最大的彩色滤光片的侧壁形成有含有构成所述使得第一可见光透射的层的成分的反应生成物层。

另外，作为本发明的一个方式的固体拍摄元件的制造方法是如下固体拍摄元件的制造方法，该固体拍摄元件在二维配置有多个光电变换元件的半导体基板上具有与各光电变换元件对应地配置有多种颜色的彩色滤光片的彩色滤光片图案，在所述各彩色滤光片之间以及所述各彩色滤光片的下层形成有使得可见光透射的层，其特征在于，具有如下工序：在二维配置有所述多个光电变换元件的半导体基板上的整个面形成使得可见光透射的层；在所述使得可见光透射的层，通过干蚀刻使得所述多个彩色滤光片图案中的第一种颜色的彩色滤光片图案的形成部位开口而实现图案化；在所述图案化的工序之后，将第一种颜色的彩色滤光片材料涂敷于开口的部位并使其固化，由此形成由第一彩色滤光片构成的第一彩色滤光片图案；对于其他彩色滤光片图案的形成部位，通过干蚀刻而使得可见光透射的层以及其上方的所述第一种颜色的彩色滤光片开口；以及通过光刻而使得所述其他彩色滤光片实现图案化。

发明的效果

根据本发明的一个方式，能够提供减弱了混色的、高精细且灵敏度良好的固体拍摄元件及其制造方法。

例如，根据本发明的一个方式，对于容易通过干蚀刻而对形状进行加工的使得可见光透射的层，通过干蚀刻进行加工，仅对形成第一种颜色的彩色滤光片的材料进行涂敷并使其固化而形成第一种颜色的彩色滤光片，因此第一种颜色的彩色滤光片的薄膜化变得容易，并且能够以良好的矩形性而形成第一种颜色的彩色滤光片。因此，通过缩短微透镜顶部至装置的总距离而能够减弱混色，能够获得高灵敏度化的高精细的固体拍摄元件。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的固体拍摄元件的剖面图。

图2是本发明的第一实施方式所涉及的彩色滤光片排列的局部剖面图，图2(a)是图1的A-A′剖面图，图2(b)是图1的B-B′剖面图。

图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的使得可见光透射的表面保护层及间隔壁层的形成工序、以及通过干蚀刻法使利用感光性树脂图案材料形成第一彩色滤光片的部位开口的工序顺序的剖面图。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的第一彩色滤光片图案涂敷、固化工序、以及通过干蚀刻法使利用感光性树脂图案材料形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片的部位开口的工序顺序的剖面图。

图5是按照工序顺序表示通过光刻而制作本发明的第一实施方式所涉及的第二、第三彩色滤光片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一实施方式所涉及的微透镜的制作工序的剖面图。

图7是按照工序顺序表示本发明的第一实施方式所涉及的、通过基于回蚀刻(etchback)的转印方法而制作微透镜的情况的剖面图。

图8是按照工序顺序表示本发明的第一实施方式所涉及的、通过干蚀刻而制作第二、第三彩色滤光片图案的工序的剖面图。

图9是按照工序顺序表示本发明的第一实施方式所涉及的、通过干蚀刻使间隔壁层开口并通过涂敷及固化而制作第二、第三彩色滤光片图案的工序的剖面图。

图10是按照工序顺序表示本发明的第一实施方式所涉及的、通过干蚀刻使间隔壁层开口并通过涂敷及固化而制作第二、第三彩色滤光片图案的工序的剖面图。

图11是按照工序顺序表示本发明的第二实施方式所涉及的、使第一彩色滤光片图案形成部位开口的工序的剖面图。

图12是按照工序顺序表示本发明的第二实施方式所涉及的、制作第一彩色滤光片图案的工序的剖面图。

图13是按照工序顺序表示本发明的第二实施方式所涉及的、通过光刻而制作第二、第三彩色滤光片图案的工序的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。

1.第一实施方式

(1-1)固体拍摄元件的结构

如图1所示，本发明的第一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；多个微透镜18，它们配置于半导体基板10之上；以及多个彩色滤光片14、15、16，它们设置于半导体基板10与微透镜18之间。多种颜色的彩色滤光片14、15、16配置为与各光电变换元件11对应。

另外，对于第一实施方式所涉及的固体拍摄元件而言，在半导体基板10的表面形成的使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层12形成为一体，并且在彩色滤光片14、15、16的上表面设置有上层平坦化层13。第一实施方式所涉及的固体拍摄元件在位于彩色滤光片14、15、16的各彩色滤光片之间的、使得可见光透射的间隔壁层12内包含格子形状的含金属格子形状间隔壁层30。

下面，在对第一实施方式所涉及的固体拍摄元件的说明时，在制造工序中将最初形成的彩色滤光片14定义为第一彩色滤光片。另外，在制造工序中将第二个形成的彩色滤光片15定义为第二彩色滤光片，在制造工序中将第三个形成的彩色滤光片16定义为第三彩色滤光片。在本实施方式中，对最初形成的彩色滤光片14是面积最大的彩色滤光片的情况进行说明。

另外，优选在面积最大的彩色滤光片的侧壁形成有对前述的使得可见光透射的层进行蚀刻时的反应生成物层40。

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)

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通常以保护表面以及平坦化为目的而由保护膜形成最外侧表面。半导体基板10由使得可见光透射、且至少能耐受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Si的材料等。

(微透镜)

微透镜18配置于半导体基板10之上，针对在半导体基板10二维配置的多个光电变换元件11的每一个而设置。微透镜18通过使入射至微透镜18的入射光在对应的光电变换元件11汇聚而能够弥补光电变换元件11的灵敏度的下降。

(使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层)

使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层12(下面也简称为间隔壁层12)是为了实现半导体基板10的表面保护、平坦化以及防止混色而设置为间隔壁的层。间隔壁层12中的表面保护层减少因制作光电变换元件11而产生的半导体基板10的上表面的凹凸，减弱混色而提高灵敏度。

例如只要是SiO₂、ITO、SnO₂、ZnO等使得波长为400nm至700nm的可见光透射、且不会阻碍彩色滤光片14、15、16的图案的形成、贴合性的材料，则间隔壁层12可以采用任何材料。另外，优选容易通过干蚀刻进行加工的材料，更优选为SiO₂。

(上层平坦化层)

上层平坦化层13是为了使彩色滤光片14、15、16的上表面实现平坦化而设置的层。

例如由含有丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰胺系树脂、苯酚酚醛清漆系树脂、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的一种或多种的树脂而形成上层平坦化层13。此外，上层平坦化层13也可以与微透镜18实现一体化。

(彩色滤光片)

彩色滤光片14、15、16是用于对入射光进行色彩分解的滤光片、且是与各种颜色对应的滤光片。彩色滤光片14、15、16设置于半导体基板10与微透镜18之间，以与多个光电变换元件11分别对应的方式配置成预先设定的规则图案。

图2中在平面上示出了各彩色滤光片14、15、16的排列。图2所示的排列是所谓的拜耳排列。此外，图2(a)是在平面上示出图1所示的A-A′剖面的图，且是不具有含金属格子形状间隔壁层30的剖面图。另外，图2(b)是在平面上示出图1所示的B-B′剖面的图，且是具有含金属格子形状间隔壁层30的剖面图。

彩色滤光片14、15、16包含规定颜色的颜料、以及热固化成分、光固化成分。例如，彩色滤光片14含有绿色颜料，彩色滤光片15含有蓝色颜料，彩色滤光片16含有红色颜料。

在本实施方式中，对图2所示的具有拜耳排列的彩色滤光片的固体拍摄元件进行说明。然而，固体拍摄元件的彩色滤光片并不限定于拜耳排列，另外，彩色滤光片的颜色也不限定于RGB这三种颜色。例如，可以将拜耳排列中面积较大的绿色滤光片的排列的一部分替换为利用使得可见光透射的材料对折射率进行调整的透明层，也可以替换为含有将IR光阻断的材料的透明层。

(1-2)固体拍摄元件的制造方法

下面，参照图3、图4、图5及图6对本发明的第一实施方式的固体拍摄元件的制造方法进行说明。

(使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层内的格子形状金属间隔壁形成工序)

如图3(a)所示，准备具有二维配置的多个光电变换元件11的半导体基板10，在其表面与光电变换元件11对应地以位于各彩色滤光片形成部位之间的方式形成含金属格子形状间隔壁层30。为了不使从彩色滤光片通过的光向相邻的光电变换元件11入射，含金属格子形状间隔壁层30例如由含有Al、W、Ti、Cu、Ag等金属材料的一种或多种的金属、这些金属的氧化化合物、氮化化合物等化合物形成。

含金属格子形状间隔壁层30的形成方法可以利用公知方法。例如，利用如下公知的方法等形成含金属格子形状间隔壁层30：在半导体基板10上形成金属层，通过光刻在金属层上形成用作蚀刻掩模的掩模图案，通过蚀刻使得金属层形成为格子形状的方法；或者在通过光刻在半导体基板上形成掩模图案之后通过蒸镀、溅射、CVD等各种成膜方法形成金属层，通过剥离(lift off)以期望的格子形状使得金属层实现图案化。格子形状设定为将各光电变换元件11包围。

含金属格子形状间隔壁层30的膜厚(高度)优选大于或等于100nm小于或等于500nm左右。另外，在含金属格子形状间隔壁层30的膜厚大于彩色滤光片的膜厚(高度)的情况下，在含金属格子形状间隔壁层30中对光进行吸收、反射的成分较多。因此，含金属格子形状间隔壁层30优选以小于或等于彩色滤光片膜厚的膜厚而形成。另外，优选格子形状的宽度小于或等于100nm左右。如果宽度较厚，则含金属格子形状间隔壁层30的面积增大，遮挡了光向光电变换元件11的入射，因此如果能够减弱倾斜入射的光的混色，则优选减小格子形状的宽度。

然后，如图3(b)所示，以将含金属格子形状间隔壁层30覆盖的方式在半导体基板10的上部形成使得可见光透射的间隔壁层12。间隔壁层12的形成方法根据使用的材料组成而不同，例如可以通过蒸镀、溅射、CVD等公知的成膜方法而形成。另外，在形成含有SiO₂的层等情况下，还可以使用如下简便的方法等，即，利用SOG(Spin on Glass)涂敷含有SiO₂的涂敷液，对该涂敷液进行加热固化。通过上述成膜方法而在半导体基板10上形成内部具有含金属格子形状间隔壁层30的使得可见光透射的间隔壁层12。

间隔壁层12的膜厚形成为大于含金属格子形状间隔壁层30的膜厚。在本实施方式中，优选大于或等于150nm小于或等于700nm左右的膜厚。另外，在间隔壁层12的膜厚大于彩色滤光片14、15、16的膜厚的情况下，从上部透过间隔壁层12的光有可能向光电变换元件11入射，因此优选间隔壁层12的膜厚小于彩色滤光片14、15、16的膜厚，例如优选小于或等于400nm左右。

(第一彩色滤光片形成部位的开口工序)

下面，对图3(c)～图3(g)所示的、在形成于半导体基板10上的间隔壁层12使形成第一彩色滤光片14的部位开口的工序进行说明。如上所述，在本实施方式中，设为第一彩色滤光片14在固体拍摄元件中具有最大的形成面积。

(蚀刻掩模图案形成工序)

如图3(c)～图3(g)所示，在通过前道工序形成的间隔壁层12上形成具有开口部的蚀刻掩模图案。

首先，如图3(c)所示，在间隔壁层12上涂敷感光性树脂掩模材料并使其干燥，形成由感光性树脂层构成的蚀刻掩模20。

然后，如图3(d)所示，针对蚀刻掩模20利用光刻掩模(未图示)进行曝光，引起使得除了所需图案以外的部分可溶于显影液的化学反应。

然后，如图3(e)所示，通过显影而将蚀刻掩模20的不要的部分(曝光部)去除。由此，形成作为具有开口部20b的蚀刻掩模图案的感光性树脂掩模层20a。在开口部20b通过后续工序而形成第一彩色滤光片14。

作为构成蚀刻掩模20的感光性树脂掩模材料，例如可以单独使用丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰胺系树脂、苯酚酚醛清漆系树脂、其他具有感光性的树脂、或者混合使用多种上述树脂、或者共聚使用多种上述树脂。另外，用于对蚀刻掩模20实施图案化的光刻工艺的曝光机，例如能举出扫描仪、步进曝光装置、定位仪、镜面投影对准器。另外，可以通过利用电子线的直接描绘、利用激光的描绘等而进行蚀刻掩模20的曝光。其中，为了形成微细化所需的固体拍摄元件的第一彩色滤光片14，通常使用步进曝光装置、扫描仪。

作为感光性树脂掩模材料，为了以高分辨率制作高精度的图案，优选使用通常的光刻胶。通过使用光刻胶，与由具有感光性的彩色滤光片用材料形成图案的情况不同，能够形成容易进行形状控制且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，为了提高相对于蚀刻部件的蚀刻速度的选择比，大多在显影后使用称为后烘烤的热固化工序。然而，如果包含热固化工序，则有时在干蚀刻后难以进行用作蚀刻掩模的残留抗蚀剂在去除工序中的去除。因此，作为光刻胶，优选即使不使用热固化工序也能在与蚀刻部件之间获得选择比的光刻胶。另外，在无法获得良好的选择比的情况下，需要使光刻胶材料的膜厚形成得较厚，但如果实现了厚膜化则有时难以形成微细图案。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20的材料的感光性树脂掩模材料、和作为干蚀刻的对象的第一彩色滤光片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。如果存在该选择比，则不会使感光性树脂掩模层20a完全消失，能够对间隔壁层12进行蚀刻。在间隔壁层12的膜厚大于或等于0.2μm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0.5μm小于或等于2.0μm左右。

另外，作为此时使用的光刻胶，正型抗蚀剂或者负型抗蚀剂都没问题。然而，如果考虑到将蚀刻后的光刻胶去除，则与使得化学反应发展而向固化的方向变化的负型抗蚀剂相比，优选因外部因素使得化学反应发展而容易向溶解的方向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。

(干蚀刻工序)

如图3(f)所示，通过使用感光性树脂掩模层20a以及干蚀刻气体的干蚀刻而将从开口部20b露出的使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层12的一部分去除。

作为干蚀刻的方法，例如能举出ECR(Electron Cyclotron Resonance)、平行平板磁控(magnetron)、DRM、ICP(Inductively Coupled Plasma)、或者2种频率类型的RIE(Reactive Ion Etching)等。关于蚀刻方式并不特别限制，但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，也优选能够控制为使得蚀刻率、蚀刻形状不会改变的方式。另外，优选针对100mm至450mm左右的尺寸的晶圆整个面而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)、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，可以单体或混合使用氩、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在内的稀有气体。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，并不特别限定，也可以使用氢、氮等气体。

根据间隔壁层12的材料的不同，需要对蚀刻气体进行变更，但在使用本实施方式中优选的SiO₂的情况下，作为蚀刻气体，使用氟系气体以及氧系气体、它们的混合气体而进行蚀刻。另外，为了蚀刻率的控制以及垂直性良好的加工，优选混合稀有气体而进行蚀刻。在将ITO等材料用于间隔壁层12的情况下，例如优选混合氯、甲烷、氢等气体而进行蚀刻。

无论在任何蚀刻条件下都在间隔壁层12的下部具有半导体基板10，因此优选对间隔壁层12进行蚀刻、且不对半导体基板10进行蚀刻的条件。

间隔壁层12为使得可见光透射的材料，因此优选在形成第一彩色滤光片14的部位的下部残留有间隔壁层12的状态。具体而言，在进行间隔壁层12的干蚀刻时，优选分为多个阶段进行蚀刻，例如，优选地，在蚀刻至间隔壁层12的膜厚的90％左右的阶段，减小反应性气体流量，减小蚀刻率，在蚀刻至间隔壁层12的膜厚的大于或等于95％小于100％的阶段停止蚀刻。

在上述条件下，如图3(f)所示，在直至到达或者接近半导体基板10表面为止进行间隔壁层12的干蚀刻之后，通过将感光性树脂掩模层20a去除而能够使形成第一彩色滤光片图案的部位开口。

根据间隔壁层12的材质的不同，在前述的干蚀刻工序中，在表面的平坦性较差的情况下，可以组合干蚀刻和湿蚀刻工序而进行蚀刻。具体而言，可以经由直至大于或等于间隔壁层12的膜厚的80％为止通过干蚀刻而进行蚀刻、且对于剩余的膜厚通过湿蚀刻而进行蚀刻等工序。但是，在湿蚀刻等情况下以各向同性的方式进行蚀刻，因此优选对于最后存在蚀刻损伤的最外侧表面能够进行控制性良好的各向异性的蚀刻的干蚀刻。

然后，如图3(g)所示，进行残留的感光性树脂掩模层20a的去除。作为感光性树脂掩模层20a的去除方法，例如能举出利用药液、溶剂对感光性树脂掩模层20a进行溶解、剥离的方法。作为将感光性树脂掩模层20a去除的溶剂，例如单独使用N-甲基-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、二乙二醇二乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等的有机溶剂、或者混合有多种上述有机溶剂的混合溶剂。另外，优选此时使用的溶剂不会对彩色滤光片用材料造成影响。如果未对彩色滤光片用材料造成影响，则可以是使用酸系药品的剥离方法。

另外，作为感光性树脂掩模层20a的去除方法，还可以使用除了前述溶剂等的湿法工艺以外的方法。例如，能够通过光激起、使用氧等离子体的抗蚀剂的灰化技术即灰化技术的方法而将感光性树脂掩模层20a去除。另外，还可以组合使用上述方法。例如，可以首先利用光激起、基于氧等离子体的灰化技术即灰化技术，在将感光性树脂掩模层20a的表层的基于干蚀刻的变质层去除之后，通过使用溶剂等的湿蚀刻而将剩余的层去除。另外，如果是不会对半导体基板10以及间隔壁层12造成损伤的范围，则可以仅通过灰化将感光性树脂掩模层20a去除。另外，不仅可以使用灰化等干法工艺，例如也可以使用基于CMP的研磨工序等。

利用上述方法将感光性树脂掩模层20a去除，由此在半导体基板10上形成格子形状的含金属格子形状间隔壁层30，以将该含金属格子形状间隔壁层30覆盖的方式形成使得可见光透射的表面保护层以及间隔壁层12，通过蚀刻将第一彩色滤光片形成部位的间隔壁层12去除而形成开口的形状。

(第一彩色滤光片形成工序(第1工序))

首先，参照图4对在形成于半导体基板10上的间隔壁层12的表面形成第一彩色滤光片14的工序进行说明。

在二维配置有多个光电变换元件11的半导体基板10上形成的间隔壁层12的表面，如图4(a)那样涂敷以树脂材料为主成分且由使得第一颜料(着色剂)分散的第一树脂分散液构成的第一彩色滤光片用材料而形成第一彩色滤光片14的层。如图2所示，设想对于本实施方式所涉及的固体拍摄元件而使用拜耳排列的彩色滤光片。因此，优选第一色为绿色(G)。

作为第一彩色滤光片用材料的树脂材料，使用含有环氧树脂等热固化性树脂以及紫外线固化树脂等光固化性树脂的混合树脂。此外，优选与热固化性树脂的配合量相比而减少光固化性树脂的配合量。作为树脂材料而使用较多的热固化性树脂，与作为固化性树脂而使用较多的光固化性树脂的情况不同，能够提高第一彩色滤光片14的层的颜料含有率，容易形成薄膜且能够获得期望的分光特性的第一彩色滤光片14。

但是，在本实施方式中，以含有热固化性树脂以及光固化性树脂这两者的混合树脂进行说明，但并不限定于混合树脂，也可以是仅含有任一种固化性树脂的树脂。

优选第一彩色滤光片14的层的膜厚为400nm至800nm左右的膜厚。在本实施方式中，优选将利用现有方法的感光性彩色抗蚀剂难以增大着色成分的含量的彩色滤光片用作第一彩色滤光片。具体为拜耳排列的绿色彩色滤光片。

然后，对第一彩色滤光片14的层的整个面照射紫外线而使得第一彩色滤光片14的层实现光固化。在本实施方式中，与如现有方法那样使彩色滤光片用材料具有感光性进行曝光而直接形成期望的图案的情况不同，使得第一彩色滤光片14的层的整个面固化，因此即使降低感光性成分的含量也能够实现固化。另外，可以不进行紫外线的照射而以下面的工序的加热固化工序来进行。

然后，以大于或等于200℃小于或等于300℃的温度对第一彩色滤光片14的层进行加热固化。更具体而言，优选以大于或等于230℃小于或等于270℃的温度加热。在固体拍摄元件的制造中，在微透镜18的形成时大多利用大于或等于200℃小于或等于300℃的高温加热工序，因此优选第一彩色滤光片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固化性树脂。

(蚀刻掩模图案形成工序)

然后，如图4(b)～图4(f)所示，形成通过前道工序形成的第一彩色滤光片14的层以及在间隔壁层12上具有开口部的蚀刻掩模图案。

首先，如图4(b)所示，将感光性树脂掩模材料涂敷于第一彩色滤光片14的层的表面并使其干燥而形成蚀刻掩模20。

然后，如图4(c)所示，针对蚀刻掩模20利用光刻掩模(未图示)进行曝光，引起除了所需图案以外的部分可溶于显影液的化学反应。

然后，如图4(d)所示，通过显影而将蚀刻掩模20的不要的部分(曝光部)去除。由此，形成具有开口部的感光性树脂掩模层20a。在开口部的位置通过后续工序而形成第二彩色滤光片15或者第三彩色滤光片16。

(第二彩色滤光片以后的彩色滤光片形成部位的开口工序)

通过利用蚀刻掩模图案以及干蚀刻气体的干蚀刻，如图4(e)所示，将从开口部露出的第一彩色滤光片14的层的一部分以及下层的间隔壁层12的一部分去除。

作为干蚀刻的方法，使用与前述方法相同的方法，但期望的开口部位为如下构造，即，第一彩色滤光片14的层为几百nm左右，在其下方具有间隔壁层12，因此首先需要通过干蚀刻而将第一彩色滤光片14的层去除的工序。

作为彩色滤光片的层通常由含有金属的有机物构成，并非均匀的层。因此，得到如下见解，即，在形成彩色滤光片时，容易因蚀刻率的波动而产生残渣。在本实施方式中，需要使得第一彩色滤光片14的层达到几百nm左右且通过蚀刻将其下方的间隔壁层12去除，但优选底面在间隔壁层12的蚀刻之后变得平滑。因此，在通过干蚀刻将彩色滤光片的材料去除时，优选不会残留残渣的条件。

干蚀刻气体只要是具有反应性(氧化性·还原性)、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，可以单体或混合使用氩、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在内的稀有气体。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，并不限定于上述气体。在本实施方式中，可以在初期阶段利用大于或等于总气体流量的90％的稀有气体等的离子的蚀刻气体进行以物理冲击为主的蚀刻，然后使用在该气体中混合有氟系气体、氧系气体的蚀刻气体，由此利用化学反应而进行提高蚀刻率的蚀刻。通过使蚀刻气体含有较多的稀有气体，从而能够以使得彩色滤光片的层变得平坦的方式进行蚀刻。

在形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的部位的间隔壁层12上的第一彩色滤光片14的层的膜厚内蚀刻至大于或等于95％的阶段，变更对前述间隔壁层12进行蚀刻的条件。在对彩色滤光片的层进行蚀刻的阶段，在确认到彩色滤光片的层中含有的材料的残渣的情况下，在对间隔壁层12进行蚀刻的条件时，优选通过增大稀有气体流量的比例，从而使得蚀刻率降低而将间隔壁层12蚀刻得平坦。

在对间隔壁层12进行蚀刻时使用稀有气体，因此形成为因物理冲击而使得反应生成物、蚀刻材料容易附着于掩模图案侧壁的状况。因此，在间隔壁层12以及第一彩色滤光片14的侧壁，形成有由反应生成物构成的反应生成物层40。此时的反应生成物层40的宽度根据蚀刻条件而不同，但优选大于或等于1nm小于或等于50nm左右。

然后，进行残留的感光性树脂掩模层20a的去除(参照图4(f))。对于感光性树脂掩模层20a的去除，例如能举出如下去除方法，即，利用药液、溶剂而以不会对第一彩色滤光片14造成影响的方式对感光性树脂掩模层20a进行溶解、剥离。作为将感光性树脂掩模层20a去除的溶剂，例如单独使用N-甲基-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、二乙二醇二乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等的有机溶剂、或者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彩色滤光片用材料造成影响的溶剂。如果不会对彩色滤光片用材料造成影响，则也可以是使用酸系药品的剥离方法。

另外，作为感光性树脂掩模层20a的去除方法，还可以使用除了前述溶剂等的湿法工艺以外的方法。例如，能够通过光激起、使用氧等离子体的抗蚀剂的灰化技术即灰化技术的方法而将感光性树脂掩模层20a去除。另外，还可以组合使用上述方法。例如，可以首先利用光激起、基于氧等离子体的灰化技术即灰化技术，在将感光性树脂掩模层20a的表层的基于干蚀刻的变质层去除之后，通过使用溶剂等的湿蚀刻而将剩余的层去除。另外，如果是不会对第一彩色滤光片用材料造成损伤的范围，则可以仅通过灰化将感光性树脂掩模层20a去除。另外，不仅可以使用灰化等干法工艺，例如也可以使用基于CMP的研磨工序等。

通过上述工序而完成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的形成部位的开口工序。通过上述工序对间隔壁层12进行蚀刻而在含金属格子形状间隔壁层30以及间隔壁层12上形成第一彩色滤光片14。另外，一次性地对第一彩色滤光片14和使得可见光透射的间隔壁层12进行蚀刻，因此能够获得如下构造，即，如图4(e)所示，通过对第一彩色滤光片14的蚀刻而去除且作为端部的边缘部的面、和通过对使得可见光透射的间隔壁层12的蚀刻而去除且作为端部的边缘部的面无阶梯差地连续地连接，并且在该连续地连接的边缘部的面的外侧附着有由对间隔壁层12进行蚀刻时的反应生成物构成的反应生成物层40。

(关于第二彩色滤光片以后的彩色滤光片的图案的形成)

然后，如图5(a)～图5(f)所示，形成含有与第一彩色滤光片14不同的颜色的颜料的第二、第三彩色滤光片15、16。第二、第三彩色滤光片15、16的图案的制作方法可以使用大体上分为两种的方法。

第一方法为如下方法，即，将间隔壁层12以及第一彩色滤光片图案设为引导图案，并且利用含有光固化性树脂的感光性彩色滤光片用材料形成第二、第三彩色滤光片15、16，通过现有方法选择性地进行曝光而形成图案。

第二方法是反复多次进行使得前述的第二彩色滤光片以后的彩色滤光片形成部位开口的工序的方法。在使得第一彩色滤光片14以及间隔壁层12形成有图案的半导体基板10的表面的整个面，涂敷第二彩色滤光片用材料。然后，将实施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，在第三彩色滤光片16形成部位设置开口部。最后，将第三彩色滤光片用材料涂敷于该场所，通过研磨等而将剩余的彩色滤光片去除，由此在开口部内形成第三彩色滤光片16。在使用该第二方法的情况下，在使前述的第二彩色滤光片以后的彩色滤光片形成部位开口的工序时，通过蚀刻而将第二、第三彩色滤光片形成部位的间隔壁层12去除，但也可以使用如下方法，即，仅使第二彩色滤光片形成部位开口，对第二彩色滤光片15进行涂敷、固化，利用实现了图案化的感光性树脂掩模材料使第三彩色滤光片形成部位开口。在该方法的情况下，具有如下优点，即，能够减少容易产生残渣的彩色滤光片的材料的蚀刻量，因此能够平坦地形成间隔壁层12。此外，在通过第一方法能够将第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16加工成期望的形状的情况下，能够削减工序数，因此与第二方法相比而优选第一方法。

(形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片的图案的第一方法)

首先，利用图5(a)～图5(f)对形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的图案的第一方法进行说明。第一方法具有如下特征，即，对于第二彩色滤光片15使用具有感光性成分的彩色滤光片的材料(彩色抗蚀剂)。

如图5(a)所示，在使得第一彩色滤光片14以及间隔壁层12形成图案的半导体基板10的表面的整个面，作为第二彩色滤光片用材料而涂敷感光性彩色滤光片用材料，即，将感光性彩色滤光片用材料涂敷于开口部20b的整个面并使其干燥而形成第二彩色滤光片15的层。此时使用的感光性彩色滤光片用材料含有通过照射光而使其固化的负型的感光性成分。优选第二彩色滤光片15的膜厚以400nm至1000nm的膜厚而形成。在使得膜厚形成得较厚的情况下，能够降低着色颜料的浓度，因此能够增多感光性固化成分的含量而提高形状控制性。

然后，如图5(b)所示，对于形成第二彩色滤光片15的部分，利用光刻掩模进行曝光，使得第二彩色滤光片15的层的一部分实现光固化。

然后，如图5(c)那样将在显影工序中未选择性地进行曝光的第二彩色滤光片15的层的一部分去除。然后，为了提高进行了曝光的第二彩色滤光片15的层的一部分和半导体基板10的贴合性、以及提高实际装置利用中的耐热性，进行高温加热的固化处理而使得残留的第二彩色滤光片15的层固化。由此，形成第二彩色滤光片15。此时，优选用于固化的温度大于或等于200℃。

然后，如图5(d)所示，将第三彩色滤光片用材料涂敷于半导体基板10的整个面而形成第三彩色滤光片16的层。优选第三彩色滤光片16的膜厚形成为400nm至1000nm的膜厚。在膜厚形成得较厚的情况下，能够降低着色颜料的浓度，因此能够增多感光性固化成分的含量，提高形状控制性。

然后，如图5(e)所示，选择性地对第三彩色滤光片16的层中的形成第三彩色滤光片16的部位进行曝光，使得第三彩色滤光片16的层的一部分实现光固化。

然后，如图5(f)那样对感光性的第三彩色滤光片16的层进行显影，将未曝光的第三彩色滤光片16的层的一部分去除。然后，为了提高进行了曝光的第三彩色滤光片16的层的一部分和半导体基板10的贴合性以及提高实际装置利用中的耐热性，进行高温加热的固化处理而使得残留的第三彩色滤光片16的层固化。由此形成第三彩色滤光片16。

此外，通过反复进行该第二彩色滤光片15以后的图案形成工序，从而能够形成期望的颜色数量的彩色滤光片。

然后，如图6(a)所示，在形成的彩色滤光片14、15、16上形成上层平坦化层13。例如由包含丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰胺系树脂、苯酚酚醛清漆系树脂、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的一种或多种的树脂形成上层平坦化层13。另外，上层平坦化层13并不局限于上述树脂，只要是使得波长为400nm至700nm的可见光透射、且不会阻碍彩色滤光片14、15、16的图案形成、贴合性的材料即可，可以使用任何材料。优选上层平坦化层13由不会对彩色滤光片14、15、16的分光特性造成影响的树脂形成。例如，优选形成为针对波长为400nm至700nm的可见光而使得透射率大于或等于90％。例如可以利用含有一种或多种上述丙烯酸系树脂等的树脂材料的树脂而形成。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固化，由此形成上层平坦化层13。另外，例如还可以利用氧化物或者氮化物等化合物而形成上层平坦化层13。在该情况下，例如可以通过蒸镀、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。例如通过利用热流的制作方法、基于灰色调掩模的微透镜制作方法、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。

利用基于形状控制性优异的干蚀刻的图案化技术而形成微透镜的方法，如图7(a)所示，首先在彩色滤光片14、15、16上形成最终构成微透镜的透明树脂层(可以兼用作上层平坦化层13。在图7(a)中示出了兼用作上层平坦化层13的情况)。然后，如图7(b)所示，在该透明树脂层上通过热流法而形成微透镜18的母模(透镜母模)。然后，如图7(c)所示，将该透镜母模作为掩模，通过干蚀刻的方法而将透镜母模形状转印于透明树脂层。选择透镜母模的高度、材料，对蚀刻条件进行调整，由此能够将适当的透镜形状转印于透明树脂层。

利用上述方法而能够以良好的控制性形成微透镜18。优选利用该方法以使得微透镜18的透镜顶部至透镜底部的高度达到400～800nm的方式制作微透镜18。

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，首先优选作为第一彩色滤光片14而形成面积最大的彩色滤光片。而且，利用具有感光性的彩色抗蚀剂并通过光刻而分别形成第二彩色滤光片15以及第三彩色滤光片16。

利用具有感光性的彩色抗蚀剂的技术是当前的彩色滤光片图案的制造技术。能够以良好的矩形性形成第一彩色滤光片用材料以及间隔壁层12，将该图案作为引导图案以将四边被包围的场所填充的方式形成第二、第三彩色滤光片15、16。因此，即使在对于第二彩色滤光片以后的彩色滤光片使用具有感光性的彩色抗蚀剂的情况下，也无需如以往那样采用重视分辨率的彩色抗蚀剂。因此，能够减少光固化性树脂中的光固化成分，因此能够增大彩色滤光片用材料中的着色成分的比例，能够应对彩色滤光片15、16的薄膜化。

构成如下工序，即，对于形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的部位，在第一彩色滤光片14的蚀刻时通过蚀刻工序而将间隔壁层12去除，使得半导体基板10或间隔壁层12在表面露出。在该情况下，考虑对半导体基板10或间隔壁层12的表面进行氧化而使其具有亲水性。如果在这种半导体基板10或间隔壁层12的表面通过光刻工序而形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片，则有时显影液进入具有亲水性的半导体基板10或间隔壁层12和第二彩色滤光片以后的彩色滤光片相接触的部分。因此，设想第二彩色滤光片以后的彩色滤光片图案(第二、第三彩色滤光片15、16的图案)剥离。因此，根据表面状态的不同，使得通过已有方法、例如HDMS(六甲基二硅)处理等方法而露出的表面具有疏水性，由此能够降低第二彩色滤光片以后的彩色滤光片图案剥离的可能性。

另外，在本实施方式中，优选由与涉及光固化的树脂成分等的含有率较少、且颜料含有率较高的彩色滤光片用材料形成第一彩色滤光片14。特别优选第一种颜色的彩色滤光片用材料中的颜料的含有率构成为大于或等于70质量％。由此，即使第一彩色滤光片用材料中含有通过使用现有的感光性彩色抗蚀剂的光刻工艺而固化不充分的浓度的颜料，也能够以高精度且不产生残渣、剥离地形成第一彩色滤光片14。具体而言，在将绿色滤光片用作第一彩色滤光片14的情况下，能够减少红色滤光片或者蓝色滤光片的光固化成分。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彩色滤光片图案。

无论根据任何理由，都优选利用如下第一彩色滤光片用材料形成最初的第一彩色滤光片14，即，不形成图案而是以光固化为重点，减少感光性成分，并且主要利用热固化成分而实现固化。由此，第一彩色滤光片14与半导体基板10以及间隔壁层12贴合，不存在形成其他彩色滤光片时产生的残渣、剥离，另外，能够形成为较高的分辨率。而且，利用感光性的第二、第三彩色滤光片用材料，通过工序较少且效率良好的光刻的形成方法而形成第二、第三彩色滤光片15、16。由此，最初形成的第一彩色滤光片14的图案变为正确的图案，能够通过光刻以良好的形状而形成第二、第三彩色滤光片15、16的图案。

(形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片的图案的第二方法)

然后，利用图8(a)～图8(h)对形成第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的图案的第二方法进行说明。第二方法具有如下特征，即，利用不具有感光性的彩色滤光片用材料而形成第二、第三彩色滤光片15、16的各层。下面，利用附图对该情况进行说明。

如图8(a)所示，对于前述的第一彩色滤光片14以及间隔壁层12，准备第二彩色滤光片以后的彩色滤光片形成部位已开口的基板，进行第二彩色滤光片用材料的涂敷。此时使用的第二彩色滤光片用材料，采用不具有感光性、且通过加热而实现固化的热固化型的树脂材料。第二彩色滤光片用材料不具有感光性，因此如前所述，无需感光性成分的添加且容易使得颜料浓度变得浓厚。因此，能够实现第二彩色滤光片15的膜厚的薄膜化。此后，使第二彩色滤光片用材料固化而形成二彩色滤光片15的层，为此进行高温下的加热。加热温度优选不会对装置造成影响的范围的加热，具体而言，优选小于或等于300℃，进一步优选小于或等于240℃。

然后，如图8(b)所示，将感光性树脂掩模材料涂敷于第二彩色滤光片15的层的上部而形成蚀刻掩模20。

接着，如图8(c)、图8(d)所示，以使得配置第三彩色滤光片16的场所开口的方式进行曝光、显影，由此形成设置有开口部的感光性树脂掩模层20a。

接着，如图8(e)所示，利用使用了设置有开口部的感光性树脂掩模层20a的干蚀刻技术，在第二彩色滤光片15的层的区域中，将为了配置第三彩色滤光片16而不要的部分去除而形成开口部。此时，可以对感光性树脂掩模层20a进行加热、照射紫外线等固化处理。如图8(f)所示，通过基于溶剂的剥离、清洗、光激起或者基于氧等离子体的灰化处理即灰化等公知的去除方法而将感光性树脂掩模层20a去除。由此，在供第三彩色滤光片16形成的位置设置有开口部，在除此以外的位置形成有第一彩色滤光片14和第二彩色滤光片15。

然后，如图8(g)所示，针对形成有第一彩色滤光片14和第二彩色滤光片15的半导体基板10的整个面，以将开口部填充的方式涂敷第三彩色滤光片用材料，进行加热固化而形成第三彩色滤光片16的层。此后，如图8(h)所示，直至使得第一、第二彩色滤光片14、15上的多余的第三彩色滤光片16的层达到规定的膜厚为止，例如利用CMP等研磨工序或者干蚀刻技术而进行回蚀刻工序。最后，通过利用平坦化、将期望的膜厚去除等公知技术的工序将多余的第三彩色滤光片16的层去除而形成为第三彩色滤光片16。

在形成第四彩色滤光片以后的彩色滤光片的情况下，与第二、第三彩色滤光片15、16同样地进行彩色滤光片用材料的涂敷、固化处理。此后，实施图案化并将设置有开口部的感光性树脂材料作为感光性树脂掩模层20a而进行干蚀刻，然后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彩色滤光片。

在形成的多种颜色的彩色滤光片上形成前述的上层平坦化层13以及微透镜18，由此完成本实施方式的固体拍摄元件。

通过干蚀刻而形成前述的所有颜色的第二方法，为了使第三彩色滤光片形成部位开口而需要与第二彩色滤光片的整个膜厚相应地进行干蚀刻。然而，彩色滤光片的材料在干蚀刻时容易产生残渣。因此，如图9(a)～图9(n)所示，可以分别通过干蚀刻而形成第二、第三彩色滤光片形成部位的间隔壁层12。因此，利用图9对分别形成第二、第三彩色滤光片形成部位的间隔壁层12的情况进行说明。

如图9(a)～图9(d)所示，在通过前道工序形成的第一彩色滤光片14的层、以及间隔壁层12上形成在第二彩色滤光片形成部位具有开口部的蚀刻掩模图案。

首先，如图9(a)所示，准备形成有第一彩色滤光片14的层和间隔壁层12的半导体基板10。

然后，如图9(b)所示，将感光性树脂掩模材料涂敷于第一彩色滤光片14的层的表面并使其干燥而形成蚀刻掩模20。

然后，如图9(c)所示，针对蚀刻掩模20利用光刻掩模(未图示)而进行曝光，引起使得除了所需的图案以外的部分可溶于显影液的化学反应。

然后，如图9(d)所示，通过显影而将蚀刻掩模20的不要的部分(曝光部)去除。由此，形成具有开口部的感光性树脂掩模层20a。在开口部通过后续工序而形成第二彩色滤光片。

接着，如图9(e)所示，通过使用具有前述的开口部的感光性树脂掩模层20a的干蚀刻技术，在第一彩色滤光片14的层以及间隔壁层12的区域中，将为了配置第二彩色滤光片16而不要的部分去除而形成开口部。此时，可以对感光性树脂掩模层20a进行加热、照射紫外线等固化处理。

然后，如图9(f)所示，通过基于溶剂的剥离、清洗、光激起或者基于氧等离子体的灰化处理即灰化等公知的去除方法而将感光性树脂掩模层20a去除。由此，在形成第二彩色滤光片15的位置设置有开口部，在除此以外的位置形成有第一彩色滤光片14和间隔壁层12。

然后，如图10(g)所示，针对形成有第一彩色滤光片14和间隔壁层12的半导体基板10的整个面，以将开口填充的方式涂敷第二彩色滤光片用材料并使其加热固化而形成第二彩色滤光片15的层。

如图10(h)～图10(k)所示，在通过前道工序形成的第一彩色滤光片14的层、第二彩色滤光片15的层以及间隔壁层12上形成在第三彩色滤光片形成部位具有开口部的蚀刻掩模图案。

首先，如图10(h)所示，涂敷感光性树脂掩模材料并使其干燥而形成蚀刻掩模20。

然后，如图10(i)所示，针对蚀刻掩模20利用光刻掩模(未图示)进行曝光，引起使得除了所需的图案以外的部分可溶于显影液的化学反应。

然后，如图10(j)所示，通过显影而将蚀刻掩模20的不要部分(曝光部)去除。由此，形成具有开口部的感光性树脂掩模层20a。在开口部20b通过后续工序而形成第三彩色滤光片。

接着，如图10(k)所示，通过使用具有前述的开口部的感光性树脂掩模层20a的干蚀刻技术，在第一彩色滤光片14的层、第二彩色滤光片15以及间隔壁层12的区域中，将为了配置第三彩色滤光片16而不要的部分去除而形成开口部。此时，可以对感光性树脂掩模层20a进行加热、照射紫外线等固化处理。

然后，如图10(l)所示，通过基于溶剂的剥离、洗浄、光激起或者基于氧等离子体的灰化处理即灰化等公知的去除方法而将感光性树脂掩模层20a去除。由此，在形成第三彩色滤光片15的位置设置有开口部，在除此以外的位置形成有第一彩色滤光片14、第二彩色滤光片15以及间隔壁层12。

然后，如图10(m)所示，针对形成有第一彩色滤光片14、第二彩色滤光片15以及间隔壁层12的半导体基板10的整个面，以将开口部填充的方式涂敷第三彩色滤光片用材料并使其加热固化而形成第三彩色滤光片16的层。

此后，如图10(n)所示，直至使得第一、第二彩色滤光片14、15上的多余的第三彩色滤光片16的层达到规定的膜厚为止，例如利用CMP等研磨工序或者干蚀刻技术而进行回蚀刻工序。最后，通过利用平坦化、将期望的膜厚去除等公知技术的工序将多余的第三彩色滤光片16的层去除而形成为第三彩色滤光片16。

在通过干蚀刻而形成所有彩色滤光片的情况下，利用图9及图10所示的方法，无需与彩色滤光片的膜厚相应地对容易产生残渣的彩色滤光片的材料进行蚀刻，与彩色滤光片的膜厚相应地对间隔壁层12的材料进行蚀刻。作为间隔壁层12的材料，在利用SiO₂、ITO等的情况下，具有如下优点，即，容易根据蚀刻条件而进行形状控制，因此容易蚀刻为期望的形状。

上述第一方法是通过光刻而形成第二彩色滤光片15以后的彩色滤光片的方法。即，在第一方法中，使得第二彩色滤光片15以后的彩色滤光片用材料具有光固化性，选择性地进行曝光、显影而形成第二彩色滤光片15以后的彩色滤光片。

另外，上述第二方法是反复多次进行干蚀刻的形成方法。在第二方法中，不使第二彩色滤光片15以后的彩色滤光片用材料具有感光性成分而是具有热固化成分，并将其涂敷于整个面而进行热固化。而且，在要使得感光性树脂掩模材料残留的第一以及第二彩色滤光片14、15之上形成蚀刻掩模，还通过干蚀刻而制作第二彩色滤光片15以后的彩色滤光片。上述2种方法通过反复执行相同的工序而形成第二、第三彩色滤光片15、16，但如果能够获得期望的分光特性，则可以组合使用上述工序。

在第一实施方式中，对于第一彩色滤光片14而使用热固化性树脂和光固化性树脂这两者。此外，对于第一彩色滤光片14可以使用热固化性树脂或者光固化性树脂的任一种。另外，在第一彩色滤光片14的固化工序中，使用基于曝光的光固化以及基于热的加热固化。为了使彩色滤光片实现薄膜化，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，在通过显影工序、蚀刻掩模去除工序、第二彩色滤光片以后的彩色滤光片15、16的涂敷、显影工序等与溶剂接触时，第一彩色滤光片14的成分有可能溶出而对分光特性造成影响。通过混合感光性的光固化性树脂并进行曝光，从而使得彩色滤光片的表面固化，通过混合热固化性树脂并在高温下进行加热固化，从而具有使得彩色滤光片的内部以及表面固化而提高溶剂耐性的效果。在本实施方式中，利用通过干蚀刻而容易进行形状控制且使得可见光透射的间隔壁层12，因此构成为尺寸控制的自由度较高。因此，容易使得彩色滤光片间的间隔壁的宽度形成得较薄。通过利用该特性而具有如下效果，即，容易制作像素尺寸小于1.4μm×1.4μm的等级的拍摄元件的形状。

2.第二实施方式

下面，参照图11对本发明的第二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。本发明的第二实施方式所涉及的固体拍摄元件的构造是不具有第一实施方式的含金属格子形状间隔壁层30的构造。

(2-1)固体拍摄元件的结构

第二实施方式所涉及的固体拍摄元件在间隔壁层12内不具有含金属格子形状间隔壁层30，因此能够使得间隔壁层12的宽度形成得较小。另外，通过将间隔壁层12的折射率改变为彩色滤光片的材料的折射率，从而能够减弱混色。因此，与不具有含金属格子形状间隔壁层30以及间隔壁层12的当前构造相比，能够抑制混色，在通过干蚀刻将彩色滤光片去除时，能够减少残渣，能够以良好的矩形性形成各彩色滤光片14、15、16，能够降低彩色滤光片的膜厚。

本发明的第二实施方式所涉及的固体拍摄元件具有：具有二维配置的多个光电变换元件11的半导体基板10；以及微透镜18。另外，第二实施方式所涉及的固体拍摄元件具有：多种颜色的彩色滤光片14、15、16，它们设置于半导体基板10与微透镜18之间；间隔壁层12，其设置于半导体基板10上；以及上层平坦化层13，其设置于彩色滤光片14、15、16表面上。

此外，对于第二实施方式所涉及的固体拍摄元件而言，在与第一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，标注与用于第一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、间隔壁层12、彩色滤光片14、15、16、上层平坦化层13以及微透镜18的结构分别与第一实施方式所涉及的固体拍摄元件的各部分相同。因此，省略针对与第一实施方式所涉及的固体拍摄元件的各部分共通的部分的详细说明。

(2-2)固体拍摄元件的制造方法

然后，参照图11对本发明的第二实施方式的固体拍摄元件的制造方法进行说明。

如图11(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之上形成间隔壁层12。

然后，如图11(b)～图11(d)所示，在间隔壁层12之上形成蚀刻掩模20并形成感光性树脂掩模层20a。

即，利用光刻掩模，以使得第一彩色滤光片形成部位开口的方式进行曝光、显影而形成感光性树脂掩模层20a。在形成该感光性树脂掩模层20a时，与第一实施方式不同，能够使得第一彩色滤光片形成部位的尺寸形成得较大。另外，在使第二、三的彩色滤光片形成部位开口时，也能够同样地增大尺寸。各彩色滤光片间的间隔壁层12的宽度优选为1nm至200nm左右的宽度，更优选以达到5nm至50nm的宽度的方式形成通过干蚀刻对间隔壁层12进行加工时使用的蚀刻掩模。

此后的工序与前述的第一实施方式的工序相同(参照图11(e)(f)、图12、图13)。因此，将说明省略。

此外，在上述各实施方式中，对使用绿色滤光片作为第一彩色滤光片14的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，作为第一彩色滤光片14，可以使用蓝色滤光片，也可以使用红色滤光片。即，对于本实施方式所涉及的固体拍摄元件的制造方法而言，设为含有构成固体拍摄元件所具有的多种颜色的彩色滤光片14、15、16的树脂、以及对彩色滤光片14、15、16赋予颜色的颜料，在彩色滤光片14、15、16中含有的颜料的浓度设为大于或等于50质量％时，在彩色滤光片14、15、16中，只要选择利用构成彩色滤光片的树脂中含有的感光性成分实现固化而形成形状时的边缘部的曲率半径最大的彩色滤光片，作为第一种颜色的彩色滤光片即可，并不限定第一种颜色的彩色滤光片的颜色。

[实施例]

下面，根据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1＞

在具有二维配置的光电变换元件的半导体基板上通过CVD而将钨膜成膜出200nm的膜厚。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1分钟的预烘烤。由此，制作以1.5μm的膜厚涂敷有作为感光性树脂掩模材料层(蚀刻掩模)的光刻胶的样品。

对于该作为感光性树脂掩模材料层的正型抗蚀剂，通过照射紫外线引起化学反应而使其溶解于显影液。

对于该样品，进行了经由光刻掩模而曝光的光刻。对于曝光装置而使用将i线的波长用于光源的曝光装置。

然后，将2.38质量％的TMAH(四甲基氢化铵)用作显影液而进行显影工序，在形成第二、第三彩色滤光片的场所形成具有开口部的感光性树脂掩模层。在使用正型抗蚀剂时，大多进行显影后脱水烘烤，并进行作为感光性树脂掩模材料层的光刻胶的固化。此次以120度的温度实施脱水烘烤。以大于或等于作为绿色滤光片的第一彩色滤光片的膜厚的2倍的、1.5μm的膜厚形成抗蚀剂的膜厚。

然后，利用形成的感光性树脂掩模层而进行了干蚀刻。此时，使用的干蚀刻装置是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对蚀刻条件进行变更而分为多阶段实施干蚀刻。

首先，利用混合有SF₆、Ar这两种气体的气体种实施了蚀刻。SF₆的气体流量设为50ml/min，Ar的气体流量设为100ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为2Pa的压力，RF功率设为1000W而实施。利用该条件，在蚀刻至相当于钨层的总膜厚的200nm的90％的180nm左右的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合有SF₆、O₂、Ar这三种气体的气体实施蚀刻。SF₆的气体流量设为5ml/min，O₂的气体流量设为50ml/min，Ar的气体流量设为100ml/min，通过蚀刻将钨层的膜厚全部去除。

然后，进行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)并利用喷射清洗装置而进行了抗蚀剂的去除。然后，进行基于氧等离子体的灰化，进行残留的抗蚀剂的去除。通过上述工序在半导体基板上以格子形状且以200nm的膜厚、80nm的宽度而形成钨间隔壁构造。

然后，以1000rpm转速使SOG进行旋涂，利用热板在250℃的温度下进行30分钟的加热处理，由此以对格子形状的钨间隔壁构造进行填充的方式以350nm的膜厚形成SiO₂的膜。

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，制作了以1.5μm的膜厚而涂敷有感光性树脂掩模材料层的光刻胶的样品。

对于该作为感光性树脂掩模材料层的正型抗蚀剂，通过照射紫外线引起化学反应而使其溶解于显影液。

对于该样品，进行了经由光刻掩模而曝光的光刻。对于曝光装置而使用将i线的波长用于光源的曝光装置。

然后，将2.38质量％的TMAH(四甲基氢化铵)用作显影液而进行显影工序，形成了在形成第二、第三彩色滤光片的场所具有开口部的感光性树脂掩模层。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固化。此次以120度的温度实施了脱水烘烤。以大于或等于作为绿色滤光片的第一彩色滤光片的膜厚的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0.9μm×0.9μm。

然后，利用形成的感光性树脂掩模层而进行了干蚀刻。此时使用的干蚀刻装置是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对蚀刻条件进行变更而分为多阶段实施干蚀刻。

首先，利用混合有CF₄、O₂、Ar这三种气体的气体种而实施了蚀刻。CF₄气体流量设为50ml/min，O₂的气体流量设为10ml/min，Ar的气体流量设为100ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为2Pa的压力，RF功率设为1000W而实施了蚀刻。利用该条件，在蚀刻至相当于钨层的总膜厚的350nm的80％的280nm左右的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合有CF₄、O₂、Ar这三种气体的气体种而实施了蚀刻。CF₄气体流量设为25ml/min，O₂的气体流量设为10ml/min，Ar的气体流量设为200ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为5Pa的压力，RF功率设为300W而实施了蚀刻。

然后，对O₂气体和Ar气体进行了混合，O₂的气体流量设为200ml/min，Ar的气体流量设为10ml/min。在腔室内压力设为1.5Pa、且RF功率设为400W的条件下进行了蚀刻。通过在该条件下进行蚀刻而使得蚀刻部的SiO₂表面变得平坦。

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)并利用喷射清洗装置而进行了抗蚀剂的去除。

然后，作为含有第一种颜色即绿色的颜料的第一彩色滤光片用材料，以1000rpm的转速对含有感光性固化树脂和热固化性树脂的绿色颜料分散液进行了旋涂。对于该第一种颜色的彩色滤光片用材料的绿色颜料，采用C.I.PG58的颜色指数，其颜料浓度为70质量％，层厚为500nm。

然后，实施第一彩色滤光片的材料的固化，因此利用作为i线的曝光装置的步进曝光装置而进行整个面的曝光，实施了感光性成分的固化。利用该感光性的固化成分而实施了彩色滤光片的表面的固化。然后，以230℃的温度进行了6分钟的烘烤，进行了绿色滤光片层的热固化。

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1分钟的预烘烤。由此，制作以1.5μm的膜厚涂敷有作为感光性树脂掩模材料层的光刻胶的样品。

对于该作为感光性树脂掩模层的正型抗蚀剂，通过照射紫外线引起化学反应而使其溶解于显影液。

对于该样品，进行经由光刻掩模而曝光的光刻。对于曝光装置而使用将i线的波长用于光源的曝光装置。

然后，将2.38质量％的TMAH(四甲基氢化铵)用作显影液而进行显影工序，形成了在形成第二、第三彩色滤光片的场所具有开口部的感光性树脂掩模层。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固化。此次以120度的温度实施脱水烘烤。抗蚀剂的膜厚形成为1.5μm的膜厚。此时的开口部图案为0.9μm×0.9μm。通过该工序而形成了第二彩色滤光片以后的彩色滤光片形成部位开口的掩模图案。

然后，利用形成的感光性树脂掩模层而进行了干蚀刻。首先，第一彩色滤光片的Green材料在由SiO₂层构成的350nm的间隔壁层之上为150nm，因此需要以残渣较少的方式通过干蚀刻而将该Green材料去除。因此，分为多阶段实施干蚀刻。

首先利用混合有CF₄、O₂、Ar这三种气体的气体种而实施了蚀刻。CF₄气体流量设为5ml/min，O₂的气体流量设为5ml/min，Ar的气体流量设为100ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为2Pa的压力，RF功率设为1000W而实施了蚀刻。利用该条件，蚀刻至相当于Green层的膜厚150nm内的90％的135nm，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合有CF₄、O₂、Ar这三种气体的气体种而实施了蚀刻。CF₄气体流量设为50ml/min，O₂的气体流量设为10ml/min，Ar的气体流量设为100ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为2Pa的压力，RF功率设为1000W而实施了蚀刻。利用该条件，在蚀刻至15nm的第一彩色滤光片的膜厚和相当于SiO₂层的总膜厚的350nm的80％的280nm左右的阶段，变更为下面的蚀刻条件。

然后，利用混合有CF₄、O₂、Ar这三种气体的气体种而实施了蚀刻。CF₄气体流量设为25ml/min，O₂的气体流量设为10ml/min，Ar的气体流量设为200ml/min。另外，此时的腔室内的压力设为5Pa的压力，RF功率设为300W而实施了蚀刻。利用该条件进行蚀刻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。

然后，对O₂气体和Ar气体进行了混合，将O₂的气体流量设为200ml/min，将Ar的气体流量设为10ml/min。在腔室内的压力设为1.5Pa的压力、且RF功率设为400W的条件下实施了蚀刻。通过在该条件下进行蚀刻而使得蚀刻部的SiO₂表面变得平坦。在对该SiO₂进行蚀刻时，SiO₂和干蚀刻气体的反应生成物附着于Green层的侧壁。此时的反应生成物主要是因Ar气体的物理冲击而附着的SiO₂，在横向(宽度)上以10nm左右而附着于侧壁。

然后，进行了用作蚀刻掩模的感光性树脂掩模材料的去除。此时采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)并利用喷射清洗装置而进行了抗蚀剂的去除。

(第二彩色滤光片的制作)

然后，执行第二彩色滤光片形成工序。对于第二彩色滤光片、以及第三彩色滤光片形成部位而言，作为间隔壁层的SiO₂层在第一彩色滤光片形成工序中露出。因此，表面具有亲水性，在显影工序中因显影液的进入而有可能使得第二彩色滤光片剥离。因此，为了使露出的SiO₂层具有疏水性而实施了HMDS处理。

然后，为了设置第二彩色滤光片而将含有蓝色颜料分散体的感光性的第二彩色滤光片用材料涂敷于半导体基板上的整个面。

然后，通过光刻并利用光刻掩模的图案选择性地对感光性的第二彩色滤光片用材料进行曝光。

然后，对感光性的彩色滤光片用材料进行显影而形成蓝色的第二彩色滤光片。

此时，用于蓝色抗蚀剂的感光性的彩色滤光片用材料的颜料各自的颜色指数分别为C.I.PB156、C.I.PV23，颜料浓度为50质量％。另外，蓝色的第二彩色滤光片的层厚为0.70μm。另外，作为蓝色抗蚀剂的主成分的树脂，使用具有感光性的丙烯酸系的树脂。

然后，为了使构成第二彩色滤光片(蓝色滤光片)的感光性的第二彩色滤光片用材料牢固地固化，装入230度的烤炉30分钟而进行了固化。在经过该加热工序之后，即使经由第三彩色滤光片形成工序等工序也未确认到剥离、图案的破坏等。第二彩色滤光片的周围由矩形性良好的第一彩色滤光片覆盖而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固化。

(第三彩色滤光片的制作)

然后，为了设置第三彩色滤光片，将含有红色颜料分散体的感光性的第三彩色滤光片用材料涂敷于半导体基板上的整个面。

然后，通过光刻并利用光刻掩模的图案选择性地对感光性的第三彩色滤光片用材料进行曝光。

然后，对感光性的彩色滤光片用材料进行显影而形成红色的第三彩色滤光片。

此时，用于红色抗蚀剂的感光性的彩色滤光片用材料的颜料各自的颜色指数分别为C.I.PR254、C.I.PY139，颜料浓度为60质量％。另外，红色的第三彩色滤光片的层厚为0.80μm。

然后，为了使构成第三彩色滤光片(红色滤光片)的感光性的第三彩色滤光片用材料牢固地固化，装入230度的烤炉20分钟而进行了固化。此时，第三彩色滤光片的周围由矩形性良好的第一彩色滤光片覆盖而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固化。

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彩色滤光片上，利用热板以200℃的温度实施了30分钟的加热处理，使得树脂固化而形成了上层平坦化层。

最后，在上层平坦化层上利用基于作为上述公知技术的回蚀刻的转印方法而形成从透镜顶部至透镜底部的高度为500nm的微透镜，由此完成了实施例1的固体拍摄元件。

如上获得的固体拍摄元件以格子形状而形成有钨的间隔壁，在其周围形成有由SiO₂构成的间隔壁，通过干蚀刻以良好的矩形性而形成了绿色滤光片。另外，在由SiO₂构成的间隔壁的侧壁以及绿色滤光片的侧壁，附着有10nm左右的通过干蚀刻使得SiO₂间隔壁实现图案化时的反应生成物(SiO₂为主成分)。另外，对于第一种颜色的绿色滤光片而使用热固化性树脂和少量的感光性固化树脂，因此能够提高固态成分中的颜料的浓度，能够使得彩色滤光片形成得较薄。因此，对于固体拍摄元件而言，直至微透镜下的半导体基板的距离较短，以良好的矩形性而形成了绿色滤光片，在各彩色滤光片间存在间隔壁构造，从而能够减弱混色且具有良好的灵敏度。

并且，绿色滤光片即第一彩色滤光片的彩色滤光片用材料通过热固化而使得内部变得坚固，并且利用少量的感光性树脂进行曝光而使得表面变得坚固，因此溶剂耐性提高。在使用颜料含有率较高的绿色滤光片的材料的情况下，有时与溶剂、其他彩色滤光片的材料发生反应而使得分光特性发生变化。因此，通过同时使用上述热固化以及光固化而能够提高硬度，具有抑制分光特性的变化的效果。

＜实施例2＞

在实施例2中，首先在半导体基板上并不形成间隔壁层，通过与实施例1相同的方法而进行了制作。此外，在通过干蚀刻而制作各彩色滤光片形成部位时，在实施例1中将蚀刻掩模的开口部的尺寸设为0.9μm×0.9μm而进行了制作，在实施例2中设为1.0μm×1.0μm而进行了制作。

＜现有方法＞

基于专利文献1中记载的现有方法并通过光刻工艺而形成了各种颜色的彩色滤光片的图案。下面进行详细说明。

首先，利用实施例1中使用的、半导体基板10上的与实施例1的上层平坦化层13相同的材料，以60nm形成下层平坦化层，在230℃的温度进行了加热固化。

然后，利用与实施例1的蓝色、红色的形成方法相同的光刻工艺使得绿色、蓝色、红色这三种颜色的膜厚形成为700nm的膜厚。

然后，通过与实施例1相同的方法形成微透镜而进行了制作。

通过以上工序而制作了现有方法所涉及的固体拍摄元件。

即，通过现有方法形成的固体拍摄元件在半导体基板10上不具有间隔壁层12，通过光刻工艺而制作了绿色、蓝色、红色的各彩色滤光片的构造。

(评价)

在以上各实施例中，制成了间隔壁的构造不同的样品。

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，对通过现有方法的光刻以绿色、蓝色、红色这三种颜色的膜厚为700nm、且分光特性结合后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。以将通过现有方法形成的情况下的信号强度设为100％的情况下的比示出了结果。

[表1]

如表1所示，利用干蚀刻法在各彩色滤光片间形成间隔壁构造，在以薄膜化以及良好的矩形性形成绿色滤光片的实施例1以及实施例2的固体拍摄元件中，与通过现有方法的光刻形成的情况相比，各种颜色的信号强度增大。

另外，在本实施例2的制作方法中，不包含含有金属的间隔壁层，因此发现与实施例1相比而基于混色的灵敏度有所降低。然而，不具有金属间隔壁构造，因此能够使得间隔壁部的宽度形成得较薄，具有能够增大各彩色滤光片的尺寸的效果，彩色滤光片的折射率较高的红色的信号强度较高。另外，关于实施例2中的绿色以及蓝色，呈现出与实施例1相比而多少有所降低的趋势，但与已有的光刻构造相比而信号强度大幅增强。

根据该结果，存在间隔壁构造，从而与基于光刻形成的已有方法相比，即使是膜厚较大的蓝色以及红色的信号强度也增大。

以上根据各实施方式而对本发明进行了说明，但本发明的范围并不限定于图示或记载的示例的实施方式，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权利要求而固定的发明的特征的组合，可以由所有公开的各特征中的特定特征的所有期望的组合来规定。

(参考技术)

下面，对与本发明所涉及的固体拍摄元件以及固体拍摄元件的制造方法相关的技术进行简单的说明。

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，其像素是特别微细的结构，达到低于1.4μm×1.4μm的等级的像素尺寸。

固体拍摄元件具有光电变换元件和一对彩色滤光片图案而实现了彩色化。另外，固体拍摄元件的光电变换元件有助于光电变换的区域(开口部)取决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定为20％～50％左右。开口部较小与光电变换元件的灵敏度的降低直接相关，因此通常在固体拍摄元件中为了弥补灵敏度的降低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，能够将光电变换元件的开口部设为大于或等于固体拍摄元件的总面积的50％。然而，在该情况下，与彩色滤光片相邻的彩色滤光片的泄漏光有可能射入，因此需要形成适当的尺寸、形状的微透镜。

作为在固体拍摄元件上形成这种彩色滤光片图案的方法，通常如专利文献1那样采用通过光刻工艺而形成图案的方法。

另外，作为其他方法，专利文献2中记载了通过干蚀刻而形成所有彩色滤光片图案的方法。

近年来，对于超过800万像素的高精细CCD拍摄元件的要求增大，在上述高精细CCD中对于附设的彩色滤光片图案的像素尺寸低于1.4μm×1.4μm的等级的拍摄元件的要求增大。然而，通过减小像素尺寸，从而通过光刻工艺形成的彩色滤光片图案的分辨率不足，有时对固体拍摄元件的特性造成不良影响。例如，在一条边小于或等于1.4μm具体而言1.1μm、0.9μm附近的固体拍摄元件中，有时分辨率的不足表现为因图案的形状不良而引起的色斑。

如果彩色滤光片图案的像素尺寸减小，则纵横比增大(厚度相对于彩色滤光片图案的宽度而增大)。在通过光刻工艺而形成这种彩色滤光片图案的情况下，有时未将原本应当去除的部分(除了像素的有效部分以外)完全去除而是变为残渣，从而对其他颜色的像素造成不良影响。在为了将残渣去除而执行延长显影时间等方法的情况下，有时会使得已固化的所需的像素剥离。

另外，如果要获得满足的分光特性，则不得不增大彩色滤光片的膜厚。然而，如果彩色滤光片的膜厚增大，则随着像素的微细化的发展而呈现出使得彩色滤光片图案的角形成圆弧等、分辨率降低的趋势。如果要增大彩色滤光片图案的膜厚且获得分光特性，则需要提高彩色滤光片图案材料中含有的颜料的浓度。然而，如果提高了颜料浓度，则光固化反应所需的光并不到达彩色滤光片图案层的底部，有时彩色滤光片层的固化变得不充分。因此，在光刻的显影工序中，彩色滤光片的层剥离，有时产生像素缺陷。

另外，为了减薄彩色滤光片的膜厚且获得分光特性，在提高了彩色滤光片用材料中含有的颜料得浓度的情况下，相对地减少了光固化成分。因此，彩色滤光片的层的光固化变得不充分，容易产生形状的变差、面内的形状不均匀、或者形状破坏等。另外，为了利用光使彩色滤光片的层充分固化，通过增大固化时的曝光量而有时导致产量下降。

通过彩色滤光片图案的高精细化，彩色滤光片图案的膜厚不仅在制造工序方面成为问题，有时还对作为固体拍摄元件的特性造成影响。在彩色滤光片图案的膜厚较厚的情况下，在从倾斜方向入射的光由特定的彩色滤光片进行了分光之后，有时光入射至相邻的其他彩色滤光片图案部以及光电变换元件。在该情况下，有时产生混色。该混色的问题随着彩色滤光片图案的像素尺寸的减小、像素尺寸和膜厚的纵横比的增大而变得明显。另外，在使得平坦化层等形成于形成有光电变换元件的基板上而使得彩色滤光片图案与光电变换元件之间的距离增大的情况下也明显产生被称为入射光的混色的问题。因此，彩色滤光片图案、在其下部形成的平坦化层等的膜厚的薄膜化变得重要。

为了防止因从倾斜方向入射等而引起的混色，已知如下方法，即，形成使得光在各种颜色的彩色滤光片之间反射或者折射、且将入射至其他像素的光遮挡的间隔壁。在用于液晶显示器等的光学显示装置的彩色滤光片中，通常已知基于由黑色材料构成的黑色矩阵构造(BM)的间隔壁。然而，在固体拍摄元件的情况下，各彩色滤光片图案的尺寸小于或等于几μm。因此，在利用通常的黑色矩阵的形成方法形成间隔壁的情况下，图案尺寸较大，因此有时如像素缺陷那样由一部分BM涂抹而导致分辨率下降。

在高精细化得到发展的固体拍摄元件的情况下，要求的间隔壁的尺寸为几百nm的尺寸，更优选宽度小于或等于200nm左右，像素尺寸的高精细化发展至使得一个像素的尺寸达到1μm左右。因此，如果使得间隔壁具有能够抑制混色的遮光性能，则优选小于或等于100nm的膜厚。难以通过使用BM的光刻法而形成该尺寸的间隔壁。因此，例如，有时利用蒸镀、CVD、溅射等而使得铝、钨、钛等金属、SiO₂等无机物、上述材料的复合材料形成膜，利用蚀刻技术将该膜切削为格子图案状而形成间隔壁。

在具有通过这种方法形成的间隔壁构造的固体拍摄元件的情况下，通过前述的专利文献2所述的干蚀刻方法难以通过干蚀刻在间隔壁构造部使得彩色滤光片形成为良好的形状，有时还对间隔壁构造部本身进行干蚀刻。

如上，为了增大固体拍摄元件的像素数，需要彩色滤光片图案的高精细化，彩色滤光片图案的薄膜化、混色的防止变得重要。

如上所述，使当前的彩色滤光片的材料具有感光性并通过光刻工艺而形成的彩色滤光片图案，因尺寸的微细化的发展还要求膜厚的薄膜化。在该情况下，彩色滤光片的材料中的颜料成分的含有比例增大，因此无法含有足够量的感光性成分，无法获得足够的分辨率，残渣容易残留，容易产生像素剥离的问题，存在导致固体拍摄元件的特性下降的问题。

因此，为了进行彩色滤光片图案的微细化以及薄膜化，提出了专利文献2的技术。在专利文献2中，以能够提高彩色滤光片用材料中的颜料浓度的方式，通过即使不含有感光性成分也能够实现图案化的干蚀刻而形成彩色滤光片图案。通过使用上述干蚀刻的技术，能够提高颜料浓度，即使进行薄膜化也能够制作获得充分的分光特性的彩色滤光片图案。

标号的说明

10···半导体基板

11···光电变换元件

12···间隔壁层

13···上层平坦化层

14···第一彩色滤光片

15···第二彩色滤光片

16···第三彩色滤光片

18···微透镜

20···蚀刻掩模(感光性树脂层)

20a···感光性树脂掩模层

20b···开口部

30···含金属格子形状间隔壁层

40···间隔壁层的干蚀刻反应生成物层

Claims (9)

1.一种固体拍摄元件，在二维配置有多个光电变换元件的半导体基板上具有与各光电变换元件对应地配置有多种颜色的彩色滤光片的彩色滤光片图案，其特征在于，

在所述半导体基板与所述彩色滤光片图案之间形成的使得第一可见光透射的层、和在相邻的所述彩色滤光片之间形成的使得第二可见光透射的层相连续，

所述使得第一可见光透射的层和所述使得第二可见光透射的层由相同的材料构成，

所述多种颜色的彩色滤光片中的面积最大的彩色滤光片的边缘和所述使得第二可见光透射的层的边缘部相连续，

在所述面积最大的彩色滤光片的侧壁形成有含有构成所述使得第一可见光透射的层的成分的反应生成物层。

2.根据权利要求1所述的固体拍摄元件，其特征在于，

在所述使得第二可见光透射的层的内侧具有含有金属的层，

所述含有金属的层在俯视时以将所述各光电变换元件包围的方式形成为格子形状。

3.根据权利要求1或2所述的固体拍摄元件，其特征在于，

所述使得第二可见光透射的层的高度低于所述多种颜色的彩色滤光片，

所述多种颜色的彩色滤光片中的面积最大的彩色滤光片还形成于所述使得第二可见光透射的层上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

所述多种颜色的彩色滤光片中的面积最大的彩色滤光片由具有热固化成分以及光固化成分中的至少一者的树脂形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体拍摄元件，其特征在于，

所述多种颜色的彩色滤光片中的面积最大的彩色滤光片，利用浓度大于或等于50质量％的着色剂而形成。

6.一种固体拍摄元件的制造方法，所述固体拍摄元件在二维配置有多个光电变换元件的半导体基板上具有与各光电变换元件对应地配置有多种颜色的彩色滤光片的彩色滤光片图案，在所述各彩色滤光片之间以及所述各彩色滤光片的下层形成有使得可见光透射的层，其特征在于，

具有如下工序：

在二维配置有所述多个光电变换元件的半导体基板上的整个面形成使得可见光透射的层；

在所述使得可见光透射的层，通过干蚀刻使得所述多个彩色滤光片图案中的第一种颜色的彩色滤光片图案的形成部位开口而实现图案化；

在所述图案化的工序之后，将第一种颜色的彩色滤光片材料涂敷于开口的部位并使其固化，由此形成由第一彩色滤光片构成的第一彩色滤光片图案；

对于其他彩色滤光片图案的形成部位，通过干蚀刻而使得可见光透射的层以及其上方的所述第一种颜色的彩色滤光片开口；以及

通过光刻而使得所述其他彩色滤光片实现图案化。

7.根据权利要求6所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于，

在形成所述使得可见光透射的层之前，与所述光电变换元件对应地使得含有金属的层以格子形状而形成为间隔壁，以将该间隔壁覆盖的方式形成所述使得可见光透射的层。

8.根据权利要求6或7所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于，

所述第一种颜色的彩色滤光片由绿色滤光片构成，

其他彩色滤光片通过蓝色滤光片、红色滤光片、IR阻断滤光片以及相对于可见光透明的高折射率滤光片中的任意者组合而成。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的固体拍摄元件的制造方法，其特征在于，

所述彩色滤光片含有构成所述彩色滤光片的树脂、以及对所述彩色滤光片赋予颜色的颜料，

在所述彩色滤光片中含有的所述颜料的浓度设为大于或等于50质量％时，在所述多种颜色的彩色滤光片中，将在由构成所述彩色滤光片的树脂中含有的感光性成分固化而形成形状时边缘部的曲率半径最大的彩色滤光片设为所述第一种颜色的彩色滤光片。