JP2000022117A

JP2000022117A - 固体撮像装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000022117A
Application number: JP10190907A
Authority: JP
Inventors: Michiyo Ichikawa; 美千代市川
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】マイクロレンズ間の間隙を消失させることに
より感度を向上させた固体撮像装置の製造方法を提供す
る。【解決手段】複数の受光部が形成された半導体基板上
に透明樹脂層を形成する工程と、透明樹脂層表面であっ
て受光部の上方に位置する領域に第１のマイクロレンズ
１５を形成する工程と、透明樹脂層表面に再びレンズ材
料層を形成する工程と、前記レンズ材料層をパターニン
グして受光部に隣接する別の受光部の上方にレンズ材料
パターン１７を形成する工程と、レンズ材料パターンを
加熱溶融して第２のマイクロレンズ１８を形成する工程
を含み、第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズ
とを互いに接触するように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置の製
造方法に関するものであり、更に詳しくは、各画素に入
射光を受光部へ集光するためのオンチップマイクロレン
ズを備えた固体撮像装置の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、固体撮像装置においては、入射光
を受光部に選択的に集光することにより光の利用率を高
めて固体撮像装置の感度を向上させるため、各画素毎に
マイクロレンズを備えたものが主流となっている。この
マイクロレンズを備えた固体撮像装置の製造方法につい
て、図５を用いて説明する。

【０００３】まず、半導体基板上に受光部３１および電
荷転送部を含む単位画素が二次元状に配列するように複
数配置されてなる固体撮像素子３０表面に、平担化層を
含む透明樹脂層３２を形成した後、この透明樹脂層３２
上に感光性を有する熱可塑性樹脂を塗布してレンズ材料
層３３を形成する（図５（ａ））。次に、レンズ材料層
３３をマスク３０１を介して露光した後（図５
（ｂ））、露光によって可溶化した部分を除去すること
によってパターニングする。この工程により、各画素の
受光部３１の上方にレンズ材料パターン３４が形成され
る（図５（ｃ））。続いて、レンズ材料パターン３４を
加熱溶融して流動化させる（以下、この熱処理を「フロ
ー処理」という。）。このフロー処理により、流動化し
たレンズ材料パターン３４表面が表面張力によって凸面
状となり、マイクロレンズ３５ａが形成される（図５
（ｄ））。このように、従来の製造方法においては、全
てのマイクロレンズが同時に形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】マイクロレンズを備え
た固体撮像装置においては、マイクロレンズ間の間隙を
縮小、好ましくは消失させることにより、更に集光率を
高めて感度を向上させることができる。

【０００５】前述の製造方法においてマイクロレンズ間
の間隙を縮小するには、レンズ材料層のパターニングの
際に形成されるレンズ材料パターン３４間の間隙を小さ
くすればよい。しかし、前述の製造方法では、全てのマ
イクロレンズを同時に形成するため、以下のような問題
があった。まず、フォトリソグラフィー技術の解像度に
は限界があり、解像度以下のパターニングでは所望の寸
法のパターンを確実に形成することは非常に困難であ
る。そのため、レンズ材料パターン３４間の間隙の縮小
には限界があった。また、レンズ材料パターン３４間の
間隙が縮小または消失すると、フロー処理により流動化
したレンズ材料パターン同士が接触するため、隣接する
マイクロレンズが接触する領域の断面が１つの連続した
曲線によって構成された形状不良のマイクロレンズ（図
５（ｄ）の３５ｂ）が形成される可能性が高い。よっ
て、マイクロレンズの凸レンズ形状を維持しながら、マ
イクロレンズ間の間隙を縮小または消失させることは困
難であった。

【０００６】上記問題を解決する方法として、特開平５
−１４５８１３号公報に、まず前述の方法によってマイ
クロレンズを形成した後、ＣＶＤ法またはスピンオング
ラスを用いた回転塗布によって、マイクロレンズ表面に
透明膜を堆積形成することによりマイクロレンズ間の間
隙を消失させる方法が提案されている。しかし、図６に
示すように、このような方法によって形成される透明膜
４６は、マイクロレンズ端部における膜厚Ｌ₂ がマイク
ロレンズ中央部における膜厚Ｌ₁ に比べて大きくなる傾
向がある。また、透明膜４６は、マイクロレンズ表面だ
けでなくレンズ間の間隙にも堆積する。よって、レンズ
間の間隙を完全に消失させるような成膜条件を設定する
ことが困難であり、集光率向上の効果も小さいという問
題があった。また、前記公報には、まず前述の方法によ
ってマイクロレンズを形成した後、レンズ表面およびレ
ンズ間に露出している透明樹脂層を反応性イオンエッチ
ングによりエッチングして、レンズ間の間隙を消失させ
る方法も提案されている。しかし、この方法では、間隙
部分を高エッチングレートでエッチングする必要がある
ため、表面荒れが発生して画質の劣化を招くという問題
があった。また、レンズ間の間隙を完全に消失させるよ
うにエッチングを制御することは困難であった。

【０００７】本発明は、マイクロレンズ間の間隙を消失
させることにより感度を向上させた固体撮像装置を製造
する方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１の固体撮像装置の製造方法は、半導体
基板表面に複数の受光部が行列状に配置され、各々の前
記受光部の上方にマイクロレンズが形成された固体撮像
装置の製造方法であって、前記半導体基板の上方に透明
樹脂層を形成する工程と、一部の前記受光部に対応する
ように前記透明樹脂層表面に第１のマイクロレンズを形
成する工程と、前記透明樹脂層表面の前記第１のマイク
ロレンズに隣接する領域にレンズ材料パターンを形成す
る工程と、前記レンズ材料パターン表面を加熱により凸
面状に変形して第２のマイクロレンズを形成する工程と
を含み、前記第２のマイクロレンズを形成する工程が、
前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズ
とが互いに接触するように実施されることを特徴とす
る。

【０００９】このような構成にしたことにより、隣接す
るマイクロレンズ同士を互いに接触するように形成する
ため、マイクロレンズが形成される面積を大きくして、
集光率を向上させて高感度の固体撮像装置とすることが
できる。また、隣接するマイクロレンズをそれぞれ別の
工程で形成するため、マイクロレンズの形状の制御が容
易である。また、レンズ材料パターン間に形成される間
隙をフォトリソグラフィー法の解像力に対して余裕のあ
る寸法とすることができ、各レンズ材料パターンの寸法
を均一に形成することが容易であるため、マイクロレン
ズの寸法のばらつきによる画像不良の発生を低減するこ
とができる。

【００１０】前記第１の製造方法においては、前記第２
のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１のマイク
ロレンズが変形しない状態で実施されることが好まし
い。マイクロレンズの形状の制御が更に容易となるから
である。

【００１１】また、前記第１の製造方法においては、前
記第２のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１の
マイクロレンズの曲面と前記第２のマイクロレンズの曲
面とが、前記透明樹脂層の表面で接するように実施され
ることが好ましい。マイクロレンズの曲面から受光部ま
での距離を小さくすることができるため、集光率をより
向上させることができるからである。

【００１２】前記目的を達成するため、本発明の第２の
固体撮像装置の製造方法は、半導体基板表面に受光部と
電荷転送部とを含む画素が行列状に配置され、各々の前
記受光部の上方にマイクロレンズが形成された固体撮像
装置の製造方法であって、前記半導体基板の上方に透明
樹脂層を形成する工程と、一部の前記受光部に対応する
ように前記透明樹脂層表面に第１のマイクロレンズを形
成する工程と、前記透明樹脂層表面の前記第１のマイク
ロレンズに隣接する領域にレンズ材料パターンを形成す
る工程と、前記レンズ材料パターン表面を加熱により凸
面状に変形して第２のマイクロレンズを形成する工程と
を含み、前記第１のマイクロレンズを形成する工程が、
前記第１のマイクロレンズの幅が前記画素の幅と同等ま
たはそれ以上となるように実施されることを特徴とす
る。

【００１３】このような構成にしたことにより、隣接す
るマイクロレンズをそれぞれ別の工程で形成し、かつ、
隣接するマイクロレンズ同士を互いに接触するように形
成することができるため、本発明の第１の製造方法と同
様の効果を得ることができる。なお、マイクロレンズの
幅とは、第１のマイクロレンズの底面の長さ（例えば、
底面が矩形の場合は一辺の長さ、円形の場合は直径）で
あり、画素の幅とは、第１のマイクロレンズに対応する
受光部とこれに隣接する受光部との間隔を二等分する平
面によって区切られる区間の長さである。

【００１４】前記第２の製造方法においては、前記第２
のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１のマイク
ロレンズが変形しない状態で実施されることが好まし
い。マイクロレンズの形状の制御が更に容易となるから
である。

【００１５】また、前記第２の製造方法においては、前
記第１のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１の
マイクロレンズの幅と前記画素の幅との差が２．０μｍ
以下となるように実施されることが好ましい。更には、
前記第１のマイクロレンズの底面の幅が、前記画素の幅
と同等となるように実施されることが好ましい。マイク
ロレンズの曲面から受光部までの距離を小さくすること
ができるため、集光率をより向上させることができるか
らである。

【００１６】前記第１および第２製造方法においては、
前記第１のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１
のマイクロレンズが形成される前記受光部と形成されな
い前記受光部とが、行方向および列方向において交互に
配置されるように実施されることが好ましい。つまり、
半導体基板表面において前記第１のマイクロレンズが形
成される前記受光部と形成されない前記受光部との配置
が、あたかも市松模様となるように実施することが好ま
しい。この好ましい例によれば、より少ない工程数で、
すべての画素にマイクロレンズを形成することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の固体
撮像装置の製造方法について説明する。図１および図２
は、本発明の製造方法の第１の実施形態を示す工程断面
図である。

【００１８】まず、受光部および電荷転送部を含む画素
を、半導体基板主面に二次元状に配列するように形成す
る。受光部１１ａ、１１ｂは、半導体基板表層部に形成
されたｐ形ウェル内にｎ型不純物を導入して形成され
る。電荷転送部は、半導体基板表層部のｐ形ウェル内に
ｎ型不純物を導入して形成され、その上方にはゲート絶
縁膜を介して転送電極が形成される。更に、転送電極上
に層間絶縁膜を介して遮光膜が形成されて、固体撮像素
子１０が形成される。固体撮像素子の表面には、更に、
絶縁膜や表面保護層が形成される。

【００１９】続いて、この固体撮像素子１０上に透明樹
脂層１２を形成する。透明樹脂層１２は、平坦化層と、
必要に応じてカラーフィルタ層および中間層とを含む層
である。平坦化層および中間層には、例えば、ＰＭＭＡ
（ポリメチルメタクリレート）などのアクリル系樹脂、
フェノール系樹脂、スチレン系樹脂などが使用できる。
また、カラーフィルタ層には、例えば、所定の色に染色
されたアクリル系樹脂などが使用できる。

【００２０】以上の透明樹脂層形成までの工程は、従来
の固体撮像装置の製造方法を適用することができ、固体
撮像素子内の構造および透明樹脂層の構造などに、特に
制限はない。

【００２１】透明樹脂層１２上に、第１のレンズ材料層
１３を形成する（図１（ａ））。第１のレンズ材料層１
３は、必要に応じて溶剤などを添加したレンズ材料を、
回転塗布法などにより塗布することにより形成される。
第１のレンズ材料層１３の層厚は、形成されるマイクロ
レンズの焦点が対応する受光部上に形成されるように設
定し、透明樹脂層１２の層厚によるが、通常０．５〜５
μｍ程度が適当である。

【００２２】レンズ材料としては、例えば、フェノール
系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂などの合成樹
脂といった、従来からマイクロレンズの材料として使用
されている材料が使用できる。レンズ材料には、加熱に
より一旦は流動性を示すが、更に加熱を続けると硬化剤
や熱の作用によって硬化して不融性となる樹脂（以下、
単に「熱硬化性樹脂」という。）が使用される。更に、
レンズ材料には感光性を有する樹脂が使用される。この
ようなレンズ材料としては、具体的には、ポリパラビニ
ルフェノール系樹脂にナフトキノンジアジドを添加した
感光性樹脂を使用することが好ましい。なお、感光性樹
脂としては、ポジ型、ネガ型のいずれも使用し得るが、
図１および図２ではポジ型の感光性樹脂を使用した場合
を例示している。

【００２３】次に、第１のレンズ材料層１３をパターニ
ングする（図１（ｂ）〜（ｃ））。この第１のレンズ材
料層１３のパターニングは、第１のレンズ材料パターン
１４が一部の画素の上方のみに形成され、少なくとも第
１のレンズ材料パターン１４が形成される画素（例え
ば、受光部１１ａを含む画素）に隣接する画素（例え
ば、受光部１１ｂを含む画素）には第１のレンズ材料パ
ターンが形成されないように実施される。例えば、複数
の画素が行列状に配列した半導体基板において、第１の
マイクロレンズが形成される画素と形成されない画素と
が、あたかも市松模様を描くように、行方向および列方
向のいずれに関しても交互に現れるように実施される。

【００２４】パターニングにはフォトリソグラフィー法
が採用され、第１のレンズ材料層１３をマスク１０１を
介して露光した後（図１（ｂ））、露光により可溶化し
た部分を現像液によって除去して第１のレンズ材料パタ
ーン１４が形成される（図１（ｃ））。露光には、使用
する感光性材料によってｇ線（４３６ｎｍ）またはｉ線
（３６５ｎｍ）が用いられる。また、現像液には、例え
ば、非メタル系有機アンモニウム現像液が使用できる。

【００２５】形成された第１のレンズ材料パターン１４
には、ブリーチングのため、レンズ材料が感光する光１
０２が照射される（図１（ｄ））。これにより残存する
感光性成分が退色し、第１のレンズ材料パターンの感光
性が消失するとともに、レンズ材料パターンの可視光透
過率を向上させることができる。

【００２６】次に、第１のレンズ材料パターン１４を加
熱により流動化させ、矩形の断面を有する形状から凸レ
ンズ形の形状へと変形し、第１のマイクロレンズ１５を
形成する。また、形成された第１のマイクロレンズは、
更に加熱することにより硬化させる（図１（ｅ））。加
熱温度は、使用するレンズ材料に応じて設定される。例
えば、ポリパラビニルフェノール系樹脂を使用した場合
は、まず１２０〜１６０℃に加熱して凸レンズ形状を形
成した後、１８０〜２００℃に加熱して樹脂を硬化させ
ることが好ましい。

【００２７】本実施形態においては、図１（ｅ）に示す
ように、水平方向における第１のマイクロレンズ１５の
幅Ｗ_Lは、画素の幅Ｗ_Cよりも大きくなるように調整され
る。なお、第１のマイクロレンズ１５の幅Ｗ_Lは、第１
のレンズ材料パターンの幅１４を調整することにより制
御されるが、このときマイクロレンズ幅はレンズ材料パ
ターン幅よりも若干大きくなることを考慮する。

【００２８】続いて、第１のマイクロレンズ１５が形成
された透明樹脂層１２表面に、第２のレンズ材料層１６
を形成する（図２（ｆ））。この工程においては、第１
のレンズ材料層の形成工程（図１（ａ）の工程）と同様
のレンズ材料および形成方法を使用することができる。

【００２９】次に、第２のレンズ材料層１６をパターニ
ングする（図２（ｇ）〜（ｈ））。この第２のレンズ材
料層１６のパターニングは、第１のマイクロレンズ１５
が形成された画素（例えば、受光部１１ａを含む画素）
に隣接する画素（例えば、受光部１１ｂを含む画素）の
上方に第２のレンズ材料パターン１７が形成されるよう
に実施される。第２のレンズ材料パターン１７と隣接す
る第１のマイクロレンズ１５との間の距離は、後の加熱
工程（図２（ｊ）の工程）において流動化した第２のレ
ンズ材料パターン１７が第１のマイクロレンズ１５に接
触し得る距離であれば特に限定されないが、通常、０〜
０．８μｍ程度である。

【００３０】パターニングにはフォトリソグラフィー法
が採用され、第２のレンズ材料層１６をマスク１０３を
介して露光した後（図２（ｇ））、露光により可溶化し
た部分を現像液によって除去して第２のレンズ材料パタ
ーン１７が形成される（図２（ｈ））。露光に用いるス
テッパおよび現像液は、第１のレンズ材料層のパターニ
ング（図１（ｂ）〜（ｃ））と同様のものが使用でき
る。この第２のレンズ材料層の露光および現像において
は、第１のマイクロレンズは、すでに図１（ｄ）工程の
ブリーチングにより感光性を消失しているため、形状変
化を起こす心配がない。

【００３１】形成された第２のレンズ材料パターン１７
には、ブリーチングのため、レンズ材料が感光する光１
０２が照射される（図２（ｉ））。

【００３２】次に、第２のレンズ材料パターン１７を加
熱により流動化させて凸レンズ形状に変形し、第２のマ
イクロレンズ１８を形成する（図２（ｊ））。この工程
は、形成される第２のマイクロレンズ１８が隣接する第
１のマイクロレンズ１５と接触するように実施される。
第１の実施形態においては、第１のマイクロレンズ１５
の幅Ｗ_Lが画素の幅Ｗ_Cよりも大きいため、第２のマイク
ロレンズ１８は第１のマイクロレンズ１５に乗り上げる
ような形で形成される。換言すれば、第１のマイクロレ
ンズ１５の曲面と第２のマイクロレンズ１８の曲面とが
透明樹脂層１２表面よりも上方で接触するように形成さ
れる。

【００３３】また、第１のマイクロレンズ１５は形成時
の加熱（図１（ｅ）工程の加熱）によってすでに硬化し
ているため、第２のマイクロレンズ形成時の加熱では流
動化せず形状変化を起こさない。よって、流動化した第
２のレンズ材料パターンが接触しても、第１のマイクロ
レンズ１５の凸レンズ状の形状は保持されている。よっ
て、第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとが
接触する領域の断面を、上方に凸となった２つの曲線に
よって構成された形状とすることができる。なお、第１
および第２のマイクロレンズの底面は、集光が可能な形
状であれば特に限定されず、多角形、円形、楕円形など
とすることができる。

【００３４】上記の第１の実施形態においては、第１の
マイクロレンズ１５をその幅Ｗ_Lが画素の幅Ｗ_Cよりも大
きくなるように形成しているが、本発明の製造方法にお
いては、第１のマイクロレンズ幅Ｗ_Lが画素の幅Ｗ_Cと同
等となるように形成することが好ましい。これを本発明
の第２の実施形態とし、その工程断面図を図３および図
４に示す。

【００３５】第２の実施形態は、図３（ｂ）〜（ｃ）の
工程を、形成される第１のレンズ材料パターン２４の寸
法を第１の実施形態（図１（ｂ）〜（ｃ）の工程）と相
違させるように実施し、図３（ｄ）工程で形成される第
１のマイクロレンズ２５の幅Ｗ_Lを画素の幅Ｗ_Cと同等と
する。それ以外の工程は、第１の実施形態と実質的に同
様である。

【００３６】この実施形態においては、第２のマイクロ
レンズ２８は、その曲面が第１のマイクロレンズ２５の
曲面と透明樹脂層２２表面で接触するような形で形成さ
れる（図４（ｊ））。その結果、マイクロレンズ表面か
ら受光部までの距離を縮小して、より高感度の固体撮像
装置とすることが可能となる。

【００３７】本発明の製造方法においては、隣接するマ
イクロレンズを別の工程で形成するため、一連のマイク
ロレンズ形成工程（レンズ材料層形成工程からフロー処
理工程までの工程）が繰り返し実施されるが、この繰り
返し回数については特に限定するものではない。例え
ば、前述したように、第１のマイクロレンズが形成され
る画素と形成されない画素とが半導体基板上であたかも
市松模様を描くように第１のマイクロレンズを形成すれ
ば、２回のマイクロレンズ形成工程で、すべての画素に
マイクロレンズを形成することが可能である。

【００３８】また、本発明の製造方法においては、前述
した方法によって透明樹脂層表面に第１のマイクロレン
ズおよび第２のマイクロレンズを形成した後、各マイク
ロレンズおよび透明樹脂層の表層をドライエッチングま
たはウェットエッチングによってエッチバックする工程
を実施することができる。このエッチングは、レンズ材
料と透明樹脂層の表層のエッチング速度がほぼ等しくな
るような条件で実施される。この方法によれば、エッチ
バックすることにより、マイクロレンズ表面から受光部
までの距離を減少させることができるため、より高感度
の固体撮像装置とすることができる。

【００３９】以上説明したように、本発明の固体撮像装
置の製造方法においては、互いに隣接する第１マイクロ
レンズと第２のマイクロレンズとをそれぞれ別の工程で
形成し、第２のマイクロレンズの形成は、すでに形成さ
れている第１のマイクロレンズに接触するように実施さ
れる。これにより、マイクロレンズが形成される面積を
大きくすることができるため、集光率を向上させて高感
度の固体撮像装置とすることができる。

【００４０】また、本発明の製造方法によれば、第２の
マイクロレンズ形成時には第１のマイクロレンズはすで
に不融化して形状変化を起こさない状態にあるため、加
熱により流動化した第２のレンズ材料パターンが接触し
ても、第１のマイクロレンズの凸レンズ形状は保持され
るため、マイクロレンズの形状制御が容易である。

【００４１】また、レンズ材料層のパターニング工程に
おいて、レンズ材料パターン間に形成される間隙は、少
なくともレンズ材料パターン１個分であり、フォトリソ
グラフィー法の解像力に対して余裕のある寸法である。
よって、各レンズ材料パターンの寸法を均一に形成する
ことが容易であるため、マイクロレンズ寸法のばらつき
による画像不良の発生を低減することができる。

【００４２】なお、本発明の製造方法は、上記実施形態
で例示したＣＣＤ型固体撮像装置に限らず、ＭＯＳ型
（ＣＭＯＳ型）固体撮像装置など、各種の固体撮像装置
に適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置の製造方法は、半導体基板に複数の受光部が形成さ
れ、各々の前記受光部の上方にマイクロレンズが形成さ
れた固体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板
の上方に透明樹脂層を形成する工程と、一部の前記受光
部に対応するように前記透明樹脂層表面に第１のマイク
ロレンズを形成する工程と、前記透明樹脂層表面の前記
第１のマイクロレンズに隣接する領域にレンズ材料パタ
ーンを形成する工程と、前記レンズ材料パターン表面を
加熱により凸面状に変形して第２のマイクロレンズを形
成する工程とを含み、前記第２のマイクロレンズを形成
する工程を、前記第１のマイクロレンズと前記第２のマ
イクロレンズとが互いに接触するように実施することと
したため、マイクロレンズによる集光率を向上させた高
感度の固体撮像装置を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置
の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置
の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置
の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置
の製造方法を説明するための工程断面図である。

【図５】従来の固体撮像装置の製造方法の一例を説明
するための工程断面図である。

【図６】従来の製造方法によって得られる固体撮像装
置の構造の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０固体撮像素子１１ａ、１１ｂ、２１、３１、４１受光部１２、２２、３２、４２透明樹脂層１３、２３第１のレンズ材料層１４、２４第１のレンズ材料パターン１５、２５第１のマイクロレンズ１６、２６第２のレンズ材料層１７、２７第２のレンズ材料パターン１８、２８第２のマイクロレンズ３３レンズ材料層３４レンズ材料パターン３５ａ、３５ｂ、４５マイクロレンズ４６透明膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板表面に複数の受光部が行列状
に配置され、各々の前記受光部の上方にマイクロレンズ
が形成された固体撮像装置の製造方法であって、前記半
導体基板の上方に透明樹脂層を形成する工程と、一部の
前記受光部に対応するように前記透明樹脂層表面に第１
のマイクロレンズを形成する工程と、前記透明樹脂層表
面の前記第１のマイクロレンズに隣接する領域にレンズ
材料パターンを形成する工程と、前記レンズ材料パター
ン表面を加熱により凸面状に変形して第２のマイクロレ
ンズを形成する工程とを含み、前記第２のマイクロレン
ズを形成する工程が、前記第１のマイクロレンズと前記
第２のマイクロレンズとが互いに接触するように実施さ
れることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】前記第２のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズが変形しない状態で実
施される請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】前記第２のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズの曲面と前記第２のマ
イクロレンズの曲面とが、前記透明樹脂層の表面で接す
るように実施される請求項１または２に記載の固体撮像
装置の製造方法。
【請求項４】半導体基板表面に受光部と電荷転送部と
を含む画素が行列状に配置され、各々の前記受光部の上
方にマイクロレンズが形成された固体撮像装置の製造方
法であって、前記半導体基板の上方に透明樹脂層を形成
する工程と、一部の前記受光部に対応するように前記透
明樹脂層表面に第１のマイクロレンズを形成する工程
と、前記透明樹脂層表面の前記第１のマイクロレンズに
隣接する領域にレンズ材料パターンを形成する工程と、
前記レンズ材料パターン表面を加熱により凸面状に変形
して第２のマイクロレンズを形成する工程とを含み、前
記第１のマイクロレンズを形成する工程が、前記第１の
マイクロレンズの幅が前記画素の幅と同等またはそれ以
上となるように実施されることを特徴とする固体撮像装
置の製造方法。
【請求項５】前記第２のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズが変形しない状態で実
施される請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】前記第１のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズの幅と前記画素の幅と
の差が２．０μｍ以下となるように実施される請求項４
または５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】前記第１のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズの幅が前記画素の幅と
同等となるように実施される請求項４〜６のいずれかに
記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】前記第１のマイクロレンズを形成する工
程が、前記第１のマイクロレンズが形成される前記受光
部と形成されない前記受光部とが、行方向および列方向
において交互に配置されるように実施される請求項１〜
７のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。