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JP2001223348A - Solid-state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents

Solid-state imaging device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP2001223348A
JP2001223348A JP2000029902A JP2000029902A JP2001223348A JP 2001223348 A JP2001223348 A JP 2001223348A JP 2000029902 A JP2000029902 A JP 2000029902A JP 2000029902 A JP2000029902 A JP 2000029902A JP 2001223348 A JP2001223348 A JP 2001223348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
microlens
imaging device
state imaging
photosensitive resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000029902A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Ishimatsu
忠 石松
Kenzo Fukuyoshi
健蔵 福吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2000029902A priority Critical patent/JP2001223348A/en
Publication of JP2001223348A publication Critical patent/JP2001223348A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】画素数を多くし高解像度化した際の高感度化を
行うためマイクロレンズを形成した固体撮像装置におい
て、スミア雑音の発生を抑制した固体撮像装置を提供す
る。 【解決手段】アレー状に複数配設された光電変換を行う
受光部を形成した半導体基板と、前記各受光部上に形成
されたマイクロレンズとを少なくとも有する固体撮像装
置において、前記マイクロレンズの端辺からマイクロレ
ンズの中央方向に向け0.3μm入った部位におけるレ
ンズの膜厚を、マイクロレンズの最大膜厚の35%以上
としたことを特徴とする固体撮像装置。
(57) [Problem] To provide a solid-state imaging device in which a microlens is formed in order to increase sensitivity when increasing the number of pixels and increasing the resolution, in which generation of smear noise is suppressed. In a solid-state imaging device including at least a semiconductor substrate having a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion arranged in an array and a micro lens formed on each of the light receiving units, an end of the micro lens is provided. A solid-state imaging device wherein the thickness of the lens at a portion 0.3 μm from the side toward the center of the microlens is 35% or more of the maximum thickness of the microlens.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換を行う複
数の受光部と、前記各受光部上に形成されたマイクロレ
ンズとを少なくとも有する固体撮像装置に係わり、その
中でも特に、マイクロレンズの形状を改善することで画
像特性を向上させた固体撮像装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device having at least a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion and micro lenses formed on each of the light receiving units. The present invention relates to a solid-state imaging device in which image characteristics are improved by improving image quality.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD等に代表される固体撮像装置は一
般的に、図5に示すように、光を電荷に変換するフォト
ダイオード部51(受光部72)、チャネルストッパ、
垂直レジスタ部71等から構成される半導体基板70、
半導体基板70上に形成される平坦化膜56、カラーフ
ィルタ57、及び、入射する光を半導体素子(中でも特
にフォトダイオード部51)に集光し感度を向上させる
目的で形成されたマイクロレンズ60等で構成されてい
る。なお垂直レジスタ部71は転送電極54、転送部5
3、垂直ウェル部52等で構成されている。ここで、垂
直レジスタ部71に光が入り込むと雑音電荷が生じ誤信
号を発生させ、縞状の白線が画面上に表示される、いわ
ゆるスミアが発生することになる。このスミアを避ける
ため、フォトダイオード部51を開口部とし、垂直レジ
スタ部71は遮光するよう、Al(アルミ)等からなる
金属薄膜を遮光膜55として形成することが一般的とな
っている。
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device represented by a CCD or the like generally has a photodiode section 51 (light receiving section 72) for converting light into electric charges, a channel stopper, as shown in FIG.
A semiconductor substrate 70 including a vertical register unit 71 and the like;
A flattening film 56 and a color filter 57 formed on a semiconductor substrate 70, a microlens 60 formed for the purpose of condensing incident light on a semiconductor element (particularly, the photodiode section 51) and improving sensitivity, and the like. It is composed of Note that the vertical register section 71 includes the transfer electrode 54 and the transfer section 5.
3, the vertical well 52 and the like. Here, when light enters the vertical register section 71, noise charges are generated and an erroneous signal is generated, and so-called smear, in which a striped white line is displayed on a screen, occurs. In order to avoid this smear, it is common to form a metal thin film made of Al (aluminum) or the like as the light-shielding film 55 so that the photodiode 51 is an opening and the vertical register 71 is light-shielded.

【0003】CCD等に代表される固体撮像装置の感度
を高める手法として、垂直レジスタ部71の面積比率を
下げ、受光部であるフォトダイオード部51の面積比率
を上げることがあげられる。しかし、固体撮像装置が高
精細化し受光部であるフォトダイオード部51の数が多
くなると、遮光膜55に形成する開口部の占める割合、
すなわち、フォトダイオード部の開口率が低下し、フォ
トダイオード部の面積比率が下がることになる。すなわ
ち、固体撮像装置の平面視での大きさは概略定まってお
り、また、小型化が要求されているため、装置が高精細
化を要求されてもいたずらに装置を大きくすることは出
来ない。一方、遮光膜55で遮光すべき垂直レジスタ部
71は一定の面積が要求される部位である。このため、
高精細化のため受光部を増やすと個々のフォトダイオー
ド部の開口率は下げざるを得ないためである。
As a technique for increasing the sensitivity of a solid-state imaging device represented by a CCD or the like, there is a method of reducing the area ratio of the vertical register section 71 and increasing the area ratio of the photodiode section 51 as a light receiving section. However, as the definition of the solid-state imaging device increases and the number of photodiodes 51 as light receiving units increases, the proportion of the openings formed in the light-shielding film 55 increases,
That is, the aperture ratio of the photodiode portion decreases, and the area ratio of the photodiode portion decreases. That is, the size of the solid-state imaging device in a plan view is roughly determined, and the size of the device is required. Therefore, even if the device is required to have high definition, the device cannot be unnecessarily enlarged. On the other hand, the vertical register section 71 to be shielded from light by the light shielding film 55 is a part requiring a certain area. For this reason,
This is because if the number of light receiving sections is increased for higher definition, the aperture ratio of each photodiode section must be reduced.

【0004】フォトダイオード部51の開口率が例えば
15〜30%程度あるいはそれ以下に低くなった場合
に、図5に示すように、フォトダイオード部51(受光
部72)上にマイクロレンズ60を配設し装置に入射し
てくる光をフォトダイオード部に集光させることは、固
体撮像装置の感度を向上させるうえで有効な手段といえ
る。
When the aperture ratio of the photodiode unit 51 is reduced to, for example, about 15 to 30% or less, a micro lens 60 is arranged on the photodiode unit 51 (light receiving unit 72) as shown in FIG. It can be said that collecting light incident on the device to the photodiode unit is an effective means for improving the sensitivity of the solid-state imaging device.

【0005】マイクロレンズの形成にあたっては、熱に
よるリフロー(溶融)が可能な感光性樹脂(例えばポジ
型感光性樹脂)を素材として用い、フォトリソプロセス
法及び熱リフロー法にてマイクロレンズを形成すること
が一般的に行われている。すなわち、感光性樹脂を例え
ば1〜6μm程度の膜厚となるよう塗布した後、感光性
樹脂にパターン露光、現像を行い、所定の部位に所定の
平面形状とした感光性樹脂を残存させる。しかる後、加
熱を行い残存した感光性樹脂をリフロー(溶融)させ、
リフロー(溶融)した樹脂の表面張力により樹脂表面に
曲率を持たせレンズ形状とする手法である。フォトダイ
オード等の光電変換素子を形成した半導体基板(シリコ
ンウェファー)上に有機樹脂等からなる平坦化膜、カラ
ーフィルター、及び平坦化膜あるいはアンダーコート膜
等を順次積層形成した後に、上述した手法にてマイクロ
レンズを形成し、固体撮像装置を得る。
In forming a microlens, a photosensitive resin (for example, a positive photosensitive resin) that can be reflowed (melted) by heat is used as a material, and the microlens is formed by a photolithographic process method and a thermal reflow method. Is commonly done. That is, after the photosensitive resin is applied to a thickness of, for example, about 1 to 6 μm, pattern exposure and development are performed on the photosensitive resin, and the photosensitive resin having a predetermined planar shape is left at a predetermined portion. Thereafter, heating is performed to reflow (melt) the remaining photosensitive resin,
This is a technique in which the surface of the reflowed (melted) resin is given a curvature on the resin surface to form a lens shape. After a planarization film, a color filter, and a planarization film or an undercoat film made of an organic resin or the like are sequentially laminated on a semiconductor substrate (silicon wafer) on which a photoelectric conversion element such as a photodiode is formed, the above-described method is applied. To form a microlens to obtain a solid-state imaging device.

【0006】なお、カラーフィルターは入射光を例えば
R(赤)、G(緑)、B(青)の三原色に分解するため
形成するもので、多くの場合、個々のフォトダイオード
部51上に各々対応する色のカラーフィルターを積層形
成する。
A color filter is formed to separate incident light into, for example, three primary colors of R (red), G (green), and B (blue). A color filter of a corresponding color is formed by lamination.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、垂直
レジスタ部に不要な光が入射しスミアを発生することを
防止するため、従来より、Al(アルミ)等からなる金
属薄膜を遮光膜として形成する場合が多い。しかし、固
体撮像装置に入射した光は装置内で多重反射を起し、そ
の反射光が斜め光として垂直レジスタ部に入射するた
め、スミアの発生を完全に防止しているとはいえなかっ
た。
As described above, a metal thin film made of Al (aluminum) or the like has conventionally been used as a light-shielding film in order to prevent unnecessary light from being incident on the vertical register portion and generating smear. Often formed. However, light incident on the solid-state imaging device causes multiple reflections in the device, and the reflected light is incident on the vertical register section as oblique light, so that it cannot be said that generation of smear is completely prevented.

【0008】近年CCD等の固体撮像装置は、例えば1
30万画素、200万画素あるいはそれ以上と、より一
層の高解像度化が要求され、また装置の小型化の要求も
高まっている。そのような要求の中で、雑音電荷を無く
しスミアを抑制することが大きな課題となってきてい
る。すなわち、高解像度化にともない画素(受光部)の
大きさは従来より小さくなっているが、例えば画素の大
きさが10μmを切り5μm前後あるいはそれ以下と小
さくなるに従い、多重反射や斜め光による光の回り込み
の影響が大きくなり、スミア雑音を発生させる割合が大
きくなってきているためである。
In recent years, solid-state imaging devices such as CCDs have
There is a demand for higher resolution of 300,000 pixels, 2,000,000 pixels or more, and a demand for miniaturization of the apparatus is also increasing. Under such demands, it has become a major issue to eliminate noise charges and suppress smear. In other words, although the size of the pixel (light receiving portion) is smaller than in the past as the resolution increases, for example, as the size of the pixel becomes smaller than 5 μm or less than 10 μm, light due to multiple reflection or oblique light becomes smaller. This is because the influence of the wraparound increases, and the rate of generation of smear noise increases.

【0009】高解像度化した場合にスミア雑音の割合が
大きくなるという点につき、さらに説明する。80万〜
130万画素程度のデジタルカメラに組み込まれるCC
Dに形成されたマイクロレンズのレンズ間ピッチは、通
常6〜7μm程度である。しかし、高解像度化の要求に
応えるため200万画素程度あるいはそれ以上としたデ
ジタルカメラの場合、CCDに形成されたマイクロレン
ズのレンズ間ピッチは、3〜5μm程度としなければな
らない。このため、マイクロレンズの開口率が低下し非
開口部の占める割合が増えることになりスミア雑音の発
生する割合が大きくなる。
The fact that the ratio of smear noise increases when the resolution is increased will be further described. 800,000 ~
CC built into digital cameras with 1.3 million pixels
The pitch between the microlenses formed in D is usually about 6 to 7 μm. However, in the case of a digital camera having about 2 million pixels or more in order to meet the demand for higher resolution, the pitch between the microlenses formed on the CCD must be about 3 to 5 μm. For this reason, the aperture ratio of the microlens decreases and the ratio of the non-opening increases, and the ratio of occurrence of smear noise increases.

【0010】本発明は、以上の事情に鑑みなされたもの
で、画素数を多くし高解像度化した際の高感度化を行う
ためマイクロレンズを形成した固体撮像装置において、
スミア雑音の発生を抑制した固体撮像装置を提供しよう
とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solid-state imaging device in which a microlens is formed in order to increase the number of pixels and increase the sensitivity when the resolution is increased.
An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device in which generation of smear noise is suppressed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するために鋭意検討を行った。その結果、光電変
換を行うフォトダイオード等の半導体素子上に形成す
る、レンズ間ピッチ3〜5μm程度となったマイクロレ
ンズの断面形状に着目したものである。マイクロレンズ
の断面形状につき更に検討を行った結果、マイクロレン
ズの端辺から中央方向に0.3μm入った部位における
レンズの膜厚をマイクロレンズの最大膜厚の35%以上
とすれば、スミア量を抑制する効果が大きくなることを
見いだしこれを提案するものである。すなわち、本発明
の請求項1においては、光電変換を行う受光部をアレー
状に複数配列した半導体基板と、前記各受光部上に形成
されたマイクロレンズとを少なくとも有する固体撮像装
置において、前記マイクロレンズの端辺からマイクロレ
ンズの中央方向に向け0.3μm入った部位におけるレ
ンズの膜厚を、マイクロレンズの最大膜厚の35%以上
としたことを特徴とする固体撮像装置としたものであ
る。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, attention is paid to the cross-sectional shape of a microlens formed on a semiconductor element such as a photodiode for performing photoelectric conversion and having a pitch between lenses of about 3 to 5 μm. As a result of further study of the cross-sectional shape of the microlens, if the film thickness of the lens at a position 0.3 μm from the edge of the microlens toward the center is 35% or more of the maximum film thickness of the microlens, the amount of smear is obtained. The present inventors have found that the effect of suppressing the occurrence of the noise increases, and propose this. That is, according to claim 1 of the present invention, in the solid-state imaging device having at least a semiconductor substrate in which a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion are arranged in an array, and a microlens formed on each of the light receiving units, The solid-state imaging device is characterized in that the thickness of the lens at a portion 0.3 μm from the edge of the lens toward the center of the microlens is 35% or more of the maximum thickness of the microlens. .

【0012】ここで、本発明に係わるマイクロレンズの
形成にあたっては、上述した(従来の技術)の項に記し
たように、熱によるリフロー(溶融)が可能な感光性樹
脂(例えばポジ型感光性樹脂)を素材として用い、フォ
トリソプロセス法及び熱リフロー法を用いる。本発明者
らは、感光性樹脂をリフロー(溶融)する際、樹脂のリ
フロー(溶融)量を少なくすればスミア雑音の発生が抑
制されることを見いだした。すなわち、リフロー(溶
融)量が大きいとレンズの端辺領域の樹脂が外周方向に
流れ、端辺領域の膜厚が薄くなるためレンズの有する集
光性が低下しスミア雑音の発生が多くなるためである。
次いで、本発明者らは、好適なリフロー(溶融)量につ
いても検討を行ったものである。その結果、スミア雑音
の発生を抑制するには、リフロー(溶融)量を0.2μ
m以下とすることが好ましいことを見いだしこれを提案
する。すなわち、本発明の請求項2においては、光電変
換を行う受光部をアレー状に複数配列した半導体基板
と、フォトリソプロセス法及び熱リフロー法にて前記各
受光部上に形成された感光性樹脂からなるマイクロレン
ズとを少なくとも有する固体撮像装置を製造する方法に
おいて、熱リフロー時の感光性樹脂の辺方向へのリフロ
ー量を0.2μm以下に抑えたことを特徴とする固体撮
像装置の製造方法としたものである。
Here, in forming the microlens according to the present invention, as described in the above section (prior art), a photosensitive resin (for example, a positive photosensitive resin) capable of being reflowed (melted) by heat is used. Resin) as a material, and a photolitho process method and a thermal reflow method are used. The present inventors have found that when the photosensitive resin is reflowed (melted), the generation of smear noise can be suppressed by reducing the amount of reflow (melting) of the resin. In other words, if the reflow (melting) amount is large, the resin in the edge region of the lens flows in the outer peripheral direction, and the film thickness in the edge region becomes thin, so that the light condensing property of the lens is reduced and the generation of smear noise increases. It is.
Next, the present inventors also studied a suitable reflow (melting) amount. As a result, in order to suppress the generation of smear noise, the reflow (melting) amount must be set to 0.2 μm.
It is found that it is preferable to set m or less, and this is proposed. That is, in claim 2 of the present invention, a semiconductor substrate in which a plurality of light receiving portions for performing photoelectric conversion are arranged in an array and a photosensitive resin formed on each of the light receiving portions by a photolithographic process method and a thermal reflow method. A method for manufacturing a solid-state imaging device having at least a microlens, wherein the amount of reflow of the photosensitive resin in the side direction during thermal reflow is suppressed to 0.2 μm or less, and It was done.

【0013】一般的に、フォトリソプロセス法及び熱リ
フロー法にてマイクロレンズを形成する際、フォトリソ
プロセス法で形成され熱リフローが行われる感光性樹脂
は平面視で略矩形状とすることが多い。すなわち、フォ
トリソプロセスの際、複数の矩形状パターンを形成した
パターン露光用マスクにてパターン露光を行うものであ
る。略矩形状となった感光性樹脂においては、熱リフロ
ーの際、角部の感光性樹脂の熱リフロー量より各辺の熱
リフロー量が大きい。このため本発明者らは、平面視で
略矩形状となった感光性樹脂全体の熱リフロー量を抑え
るためには、略矩形状パターンの各辺(中でも特に辺中
央部領域)の熱リフロー量を抑えることが好ましいこと
を見いだした。換言すれば、平面視で略矩形状となった
感光性樹脂への熱リフロー時には、辺方向の熱リフロー
量を制御すれば所望するマイクロレンズ形状を得ること
が可能となるといえる。また、平面視で略円形のマイク
ロレンズよりも平面視で略矩形状となったマイクロレン
ズのほうがスミアを抑制するうえで好ましいことも本発
明者らは見いだした。すなわち、本発明の請求項3にお
いては、光電変換を行う受光部をアレー状に複数配列し
た半導体基板と、フォトリソプロセス法及び熱リフロー
法にて前記各受光部上に形成された感光性樹脂からなる
マイクロレンズとを少なくとも有する固体撮像装置を製
造する方法において、熱リフローを行う感光性樹脂を平
面視矩形状とし熱リフロー時の辺方向へのリフロー量を
0.2μm以下に抑えたことを特徴とする請求項2に記
載の固体撮像装置の製造方法としたものである。
In general, when a microlens is formed by a photolithography process and a thermal reflow process, a photosensitive resin formed by the photolithography process and subjected to thermal reflow is generally substantially rectangular in plan view. That is, in the photolithography process, pattern exposure is performed using a pattern exposure mask formed with a plurality of rectangular patterns. In the substantially rectangular photosensitive resin, the amount of thermal reflow on each side is larger than the amount of thermal reflow of the photosensitive resin in the corner portion during thermal reflow. For this reason, the present inventors, in order to suppress the amount of thermal reflow of the entire photosensitive resin that has become substantially rectangular in plan view, the amount of thermal reflow of each side of the substantially rectangular pattern (particularly, the side center region). Has been found to be preferable. In other words, it can be said that a desired microlens shape can be obtained by controlling the amount of heat reflow in the side direction at the time of thermal reflow to the photosensitive resin which has become substantially rectangular in plan view. The present inventors have also found that a microlens having a substantially rectangular shape in plan view is more preferable than a substantially circular microlens in plan view in suppressing smear. That is, in claim 3 of the present invention, a semiconductor substrate in which a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion are arranged in an array, and a photosensitive resin formed on each of the light receiving units by a photolithographic process method and a thermal reflow method. A method for manufacturing a solid-state imaging device having at least a microlens, wherein a photosensitive resin for performing thermal reflow is rectangular in a plan view, and a reflow amount in a side direction during thermal reflow is suppressed to 0.2 μm or less. A method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 2.

【0014】次いで、従来のフォトリソプロセス法およ
び熱リフロー法を用いたマイクロレンズの形成にあたっ
ては、現像後に残存した感光性樹脂をマイクロレンズ形
状とするために行われる熱リフロー時、加熱温度を16
0℃〜180℃程度の高温とし一気に熱リフローと硬化
を行っていた。しかし、本発明者らは、熱リフローの温
度を低温と高温の2段階に分けたほうが、スミア雑音の
発生を抑制できるマイクロレンズ形状とすることが可能
なことを見いだした。すなわち、感光性樹脂に100℃
〜150℃の比較的低温にて第1回目の加熱処理を行
う。この比較的低温の加熱処理で感光性樹脂にある程度
の硬化を行う。しかる後、150℃を超える高い温度に
て加熱し熱リフローと樹脂の硬化を行うものである。か
かる加熱処理を施すことで、感光性樹脂のリフロー量が
抑制され、裾形状がダレず、急傾斜となった裾形状を有
する平面視略矩形状のマイクロレンズを得ることができ
る。すなわち、請求項4においては、熱リフローを2段
階に分け、100℃〜150℃とした1回目の加熱処理
の後、150℃を超える温度にて2回目の加熱処理を行
うことを特徴とする請求項2または3に記載の固体撮像
装置の製造方法としたものである。
Next, when forming the microlens using the conventional photolithography process and the thermal reflow method, the heating temperature is set to 16 at the time of the thermal reflow performed to make the photosensitive resin remaining after the development into a microlens shape.
At a high temperature of about 0 ° C. to 180 ° C., heat reflow and curing were performed at once. However, the present inventors have found that dividing the thermal reflow temperature into two stages, a low temperature and a high temperature, can achieve a microlens shape capable of suppressing the generation of smear noise. That is, 100 ° C.
The first heat treatment is performed at a relatively low temperature of ~ 150 ° C. This relatively low temperature heat treatment cures the photosensitive resin to some extent. Thereafter, heating is performed at a high temperature exceeding 150 ° C. to perform thermal reflow and curing of the resin. By performing such a heat treatment, the amount of reflow of the photosensitive resin is suppressed, and a substantially rectangular microlens in plan view having a steeply inclined skirt shape without sagging can be obtained. That is, in claim 4, the heat reflow is divided into two stages, and after the first heat treatment at 100 ° C. to 150 ° C., the second heat treatment is performed at a temperature exceeding 150 ° C. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state imaging device.

【0015】本発明に係わるマイクロレンズの素材に使
用可能な樹脂は、特に限定するものでなく、フェノール
系感光性樹脂、ポリスチレン系感光性樹脂、エポキシ系
感光性樹脂、あるいはリフロー性を改善させるためにこ
れらの樹脂にメラミン樹脂を添加したもの、アクリル系
感光性樹脂、ノボラック系感光性樹脂等が使用でき、適
宜選択して構わない。
The resin that can be used as the material of the microlens according to the present invention is not particularly limited, and may be a phenol-based photosensitive resin, a polystyrene-based photosensitive resin, an epoxy-based photosensitive resin, or a resin for improving reflow properties. A resin obtained by adding a melamine resin to these resins, an acrylic photosensitive resin, a novolak photosensitive resin, or the like can be used, and may be appropriately selected.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき、以下
の実施例に基づき説明を行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on the following examples.

【0017】<実施例1>図1は、本実施例1に係わる
固体撮像装置10を示す断面説明図である。シリコン基
板からなる半導体基板30には、受光部32を構成する
フォトダイオード部11、および、垂直ウェル部12、
電荷の転送部13、転送電極14等から構成される垂直
レジスタ部31等の半導体素子が形成されている。次い
で、半導体基板上には受光部32を開口部とした遮光膜
15、平坦化膜16、カラーフィルタ17、平坦化膜1
8が積層形成され、また、平坦化膜18上には平面視で
受光部32を覆うマイクロレンズ20を形成している。
<First Embodiment> FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a solid-state imaging device 10 according to a first embodiment. On a semiconductor substrate 30 made of a silicon substrate, a photodiode section 11 constituting a light receiving section 32 and a vertical well section 12,
Semiconductor elements such as a vertical register unit 31 including a charge transfer unit 13 and a transfer electrode 14 are formed. Next, on the semiconductor substrate, the light-shielding film 15, the flattening film 16, the color filter 17, and the flattening film 1 having the light receiving portion 32 as an opening are formed.
On the flattening film 18, a microlens 20 that covers the light receiving portion 32 in plan view is formed.

【0018】本実施例1に係わるマイクロレンズ20は
以下の製造プロセスにて形成した。すなわち、カラーフ
ィルタ17を形成した半導体基板30上に平坦化膜18
(アクリル系透明樹脂)を形成した後、平坦化膜18上
にフェノール系感光性樹脂(例えば、ジェイエスアール
(JSR)株式会社製、商品名「MFR380」)を塗
布、乾燥し、膜厚1.2μmの感光性樹脂膜を形成し
た。次いで、感光性樹脂膜へのパターン露光、現像等を
行い、所定の部位(受光部32上の部位)に感光性樹脂
を残存させた。
The microlens 20 according to the first embodiment was formed by the following manufacturing process. That is, the planarizing film 18 is formed on the semiconductor substrate 30 on which the color filter 17 is formed.
After forming (acrylic transparent resin), a phenolic photosensitive resin (for example, trade name “MFR380” manufactured by JSR Co., Ltd.) is applied on the flattening film 18, and dried. A 2 μm photosensitive resin film was formed. Next, pattern exposure, development, and the like were performed on the photosensitive resin film to leave the photosensitive resin at a predetermined portion (a portion on the light receiving portion 32).

【0019】次いで、ホットプレートを用い残存した感
光性樹脂に熱リフローを行い、感光性樹脂を図1に示す
ようにマイクロレンズ20の形状とした。熱リフロー
は、低温と高温の2段階の加熱温度にて行った。すなわ
ち、半導体基板を150℃とした複数のホットプレート
上を移動させ、平坦化膜18上の前記感光性樹脂を若干
硬化させた。次いで、半導体基板を180℃とした複数
のホットプレート上を移動させ、平坦化膜18上の前記
感光性樹脂の熱リフローと最終的な硬化を行った。
Next, the remaining photosensitive resin was subjected to thermal reflow using a hot plate, and the photosensitive resin was formed into the shape of the microlens 20 as shown in FIG. The thermal reflow was performed at two heating temperatures, a low temperature and a high temperature. That is, the semiconductor substrate was moved on a plurality of hot plates at 150 ° C. to slightly cure the photosensitive resin on the flattening film 18. Next, the semiconductor substrate was moved on a plurality of hot plates at 180 ° C. to perform thermal reflow and final curing of the photosensitive resin on the flattening film 18.

【0020】上記処理により、レンズ中心間の距離(レ
ンズ間ピッチ)を5μm、レンズ間距離(レンズ間ギャ
ップ22)を0.3μmとした複数のマイクロレンズ2
0を形成した固体撮像装置10を得た。図2は、本実施
例1で形成した複数のマイクロレンズ20のうちの一個
のマイクロレンズの端部形状を示す断面説明図である。
図2に示すように、本実施例1で形成したマイクロレン
ズ20は、レンズ端からレンズ中央方向に0.3μm入
った部位におけるレンズの膜厚(レンズ肩の高さ23)
は0.65μmとした。また、マイクロレンズの最大の
厚さ(中央部のレンズ厚み21)は1.5μmであり、
レンズ端からレンズ中央方向に0.3μm入った部位に
おけるレンズの膜厚(レンズ肩の高さ23)はマイクロ
レンズ20の最大の厚さの43%である。
By the above processing, a plurality of microlenses 2 having a distance between lens centers (inter-lens pitch) of 5 μm and an inter-lens distance (inter-lens gap 22) of 0.3 μm.
0 was obtained. FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view illustrating an end shape of one of the plurality of microlenses 20 formed in the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the microlens 20 formed in the first embodiment has a lens thickness (height of the lens shoulder 23) of 0.3 μm from the lens end toward the center of the lens.
Was set to 0.65 μm. The maximum thickness of the micro lens (the lens thickness 21 at the center) is 1.5 μm,
The film thickness of the lens (the height of the lens shoulder 23) at a position 0.3 μm from the lens end toward the center of the lens is 43% of the maximum thickness of the microlens 20.

【0021】次いで図6は、本実施例1で形成した複数
のマイクロレンズのうちの一個の平面を表す平面説明図
である。図6中の実線は、形成されたマイクロレンズ2
0を示し、また図6中の破線は、熱リフロー前の感光性
樹脂を示す。図6に示すように、本実施例1ではフォト
リソプロセスで形成した感光性樹脂の平面形状は矩形状
とし、マイクロレンズとした際の辺方向のリフロー量2
4(特に、辺中央部におけるリフロー量24)を0.1
μmとしている。すなわち、本実施例1で形成したマイ
クロレンズ20は、図1に示すように、裾形状をダレた
形状とせず、急傾斜を有する裾形状としている。
FIG. 6 is an explanatory plan view showing one plane of the plurality of microlenses formed in the first embodiment. The solid line in FIG.
0, and the broken line in FIG. 6 indicates the photosensitive resin before thermal reflow. As shown in FIG. 6, in the first embodiment, the planar shape of the photosensitive resin formed by the photolithography process is rectangular, and the reflow amount in the side direction when a microlens is formed.
4 (especially, the reflow amount 24 at the center of the side) is 0.1
μm. That is, as shown in FIG. 1, the microlens 20 formed in the first embodiment is not a sagged skirt but a skirt having a steep slope.

【0022】上記実施例1の固体撮像装置の画像評価を
行ったが、スミアの発生の少ない極めて良好な画像表示
が得られた。
Image evaluation of the solid-state imaging device of the first embodiment was performed, and an extremely favorable image display with less occurrence of smear was obtained.

【0023】<実施例2>本実施例2に係わる固体撮像
装置は、上述した図1の固体撮像装置と同様の構成とし
た。すなわち、シリコン基板からなる半導体基板30に
は、受光部32を構成するフォトダイオード部11、お
よび、垂直ウェル部12、電荷の転送部13、転送電極
14等から構成される垂直レジスタ部31等の半導体素
子が形成されている。次いで、半導体基板上には受光部
32を開口部とした遮光膜15、平坦化膜16、カラー
フィルタ17、平坦化膜18が積層形成され、また、平
坦化膜18上には平面視で受光部32を覆うマイクロレ
ンズ20を形成している。
<Embodiment 2> The solid-state imaging device according to Embodiment 2 has the same configuration as the solid-state imaging device of FIG. 1 described above. That is, the semiconductor substrate 30 made of a silicon substrate includes the photodiode portion 11 constituting the light receiving portion 32 and the vertical register portion 31 composed of the vertical well portion 12, the charge transfer portion 13, the transfer electrode 14, and the like. A semiconductor element is formed. Next, a light-shielding film 15, a flattening film 16, a color filter 17, and a flattening film 18 are formed on the semiconductor substrate with the light-receiving portion 32 as an opening. The microlens 20 that covers the portion 32 is formed.

【0024】本実施例2に係わるマイクロレンズ20は
以下の製造プロセスにて形成した。すなわち、半導体基
板30上に平坦化膜18(アクリル系透明樹脂)まで形
成した後、平坦化膜18上にフェノール系感光性樹脂
(例えば、ジェイエスアール(JSR)株式会社製、商
品名「MFR345」)を塗布、乾燥し、膜厚1.4μ
mの感光性樹脂膜を形成した。次いで、感光性樹脂膜へ
のパターン露光、現像等を行い、所定の部位(受光部3
2上の部位)に感光性樹脂を残存させた。
The microlens 20 according to the second embodiment was formed by the following manufacturing process. That is, after the flattening film 18 (acrylic transparent resin) is formed on the semiconductor substrate 30, a phenolic photosensitive resin (for example, “MFR345” manufactured by JSR Co., Ltd., trade name) is formed on the flattening film 18. ) Is applied and dried to a thickness of 1.4 μm.
m of the photosensitive resin film was formed. Next, pattern exposure, development, and the like are performed on the photosensitive resin film, and a predetermined portion (light receiving portion 3
2), the photosensitive resin was left.

【0025】次いで、ホットプレートを用い残存した感
光性樹脂に熱リフローを行い、感光性樹脂をマイクロレ
ンズ形状とした。熱リフローは、低温と高温の2段階の
加熱温度にて行った。すなわち、半導体基板を130℃
とした複数のホットプレート上を移動させ、平坦化膜1
8上の前記感光性樹脂を若干硬化させた。次いで、半導
体基板を180℃とした複数のホットプレート上を移動
させ、平坦化膜18上の前記感光性樹脂の熱リフローと
最終的な硬化を行った。
Next, the remaining photosensitive resin was subjected to thermal reflow using a hot plate to make the photosensitive resin into a microlens shape. The thermal reflow was performed at two heating temperatures, a low temperature and a high temperature. That is, the semiconductor substrate is set at 130 ° C.
Is moved on the plurality of hot plates, and the flattening film 1 is formed.
The photosensitive resin on 8 was slightly cured. Next, the semiconductor substrate was moved on a plurality of hot plates at 180 ° C. to perform thermal reflow and final curing of the photosensitive resin on the flattening film 18.

【0026】上記処理により、レンズ中心間の距離(レ
ンズ間ピッチ)を5μm、レンズ間距離(レンズ間ギャ
ップ22)を0.3μmとした複数のマイクロレンズ2
0を形成した固体撮像装置10を得た。図3は、本実施
例2で形成した複数のマイクロレンズ20のうちの一個
のマイクロレンズの端部形状を示す断面説明図である。
図3に示すように、本実施例2で形成したマイクロレン
ズ20は、レンズ端部からレンズ中央方向に0.3μm
入った部位におけるレンズの膜厚(レンズ肩の高さ32
3)は0.53μmとした。また、マイクロレンズの最
大の厚さ(レンズ中央部のレンズ厚み321)は1.5
μmであり、レンズ端部からレンズ中央方向に0.3μ
m入った部位におけるレンズの膜厚(レンズ肩の高さ3
23)はマイクロレンズの最大の厚さの35%である。
本実施例2においても、図6に示すようには、フォトリ
ソプロセスで形成した感光性樹脂の平面形状は矩形状と
した(図6中の点線)。また、熱リフローの際感光性樹
脂の辺方向のリフロー量(特に辺中央部のリフロー量)
を0.15μmとした(図6中の実線)。すなわち、本
実施例2で形成したマイクロレンズも、図1に示すよう
に、裾形状をダレた形状とせず、急傾斜を有する裾形状
としている。
By the above processing, a plurality of micro lenses 2 having a distance between lens centers (inter-lens pitch) of 5 μm and an inter-lens distance (inter-lens gap 22) of 0.3 μm are set.
0 was obtained. FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing an end shape of one of the microlenses 20 formed in the second embodiment.
As shown in FIG. 3, the microlens 20 formed in the second embodiment is 0.3 μm from the lens end toward the lens center.
The thickness of the lens at the site where the lens enters (the height of the lens shoulder 32
3) was set to 0.53 μm. The maximum thickness of the micro lens (lens thickness 321 at the center of the lens) is 1.5.
μm, and 0.3 μm from the lens edge toward the lens center.
The thickness of the lens at the part where the lens enters
23) is 35% of the maximum thickness of the microlens.
Also in Example 2, as shown in FIG. 6, the planar shape of the photosensitive resin formed by the photolithography process was rectangular (dotted line in FIG. 6). Also, the amount of reflow in the side direction of the photosensitive resin during thermal reflow (particularly the amount of reflow in the center of the side)
Was set to 0.15 μm (solid line in FIG. 6). That is, as shown in FIG. 1, the microlens formed in the second embodiment also has a skirt shape having a steep slope instead of a sagged skirt shape.

【0027】上記実施例2の固体撮像装置の画像評価を
行ったが、スミアの発生の少ない良好な画像表示が得ら
れた。なお本実施例2の固体撮像装置のスミア雑音の発
生レベルは、上記実施例1の固体撮像装置に比して3〜
8倍となり若干の画面表示品質の劣化が認められたが、
実用上問題の無いレベルであった。
Image evaluation of the solid-state imaging device of Example 2 was performed, and a good image display with less occurrence of smear was obtained. The level of occurrence of smear noise of the solid-state imaging device according to the second embodiment is three to three times that of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
Although it was eight times, slight deterioration of the screen display quality was recognized,
There was no problem in practical use.

【0028】<比較例>図5は、従来の固体撮像装置5
0を示す断面説明図である。図5に示すように、シリコ
ン基板からなる半導体基板70には、受光部72を構成
するフォトダイオード部51、および、電荷の転送部5
3、転送電極54、垂直ウェル部52等から構成される
垂直レジスタ部71等の半導体素子が形成されている。
次いで、半導体基板上には受光部72を開口部とした遮
光膜55、平坦化膜56、カラーフィルタ57、平坦化
膜58が積層形成され、平坦化膜58上には平面視で受
光部72を覆うマイクロレンズ60を形成している。
<Comparative Example> FIG. 5 shows a conventional solid-state imaging device 5.
It is sectional explanatory drawing which shows 0. As shown in FIG. 5, a semiconductor substrate 70 made of a silicon substrate includes a photodiode unit 51 constituting a light receiving unit 72 and a charge transfer unit 5.
3. A semiconductor element such as a vertical register section 71 including a transfer electrode 54, a vertical well section 52, and the like is formed.
Next, a light-shielding film 55, a planarizing film 56, a color filter 57, and a planarizing film 58 having a light-receiving portion 72 as an opening are laminated on the semiconductor substrate. Is formed.

【0029】本比較例に係わるマイクロレンズ60は以
下の製造プロセスにて形成した。すなわち、半導体基板
70上に平坦化膜58(アクリル系透明樹脂)の形成ま
で行った後、平坦化膜58上にフェノール系感光性樹脂
(例えば、東京応化株式会社製、商品名「TMR−P
3」)を塗布、乾燥し、膜厚1.5μmの感光性樹脂膜
を形成した。次いで、感光性樹脂膜へのパターン露光、
現像等を行い、所定の部位(受光部72上の部位)に感
光性樹脂を残存させた。
The microlens 60 according to this comparative example was formed by the following manufacturing process. That is, after performing the process up to the formation of the planarization film 58 (acrylic transparent resin) on the semiconductor substrate 70, the phenolic photosensitive resin (for example, “TMR-P” manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is formed on the planarization film 58.
3)), and dried to form a photosensitive resin film having a thickness of 1.5 μm. Next, pattern exposure on the photosensitive resin film,
Development and the like were performed to leave the photosensitive resin in a predetermined portion (a portion on the light receiving portion 72).

【0030】次いで、ホットプレートを用い残存した感
光性樹脂に熱リフローを行い、感光性樹脂をマイクロレ
ンズ形状とした。熱リフローは、2段階の加熱温度にて
行った。すなわち、半導体基板を160℃とした複数の
ホットプレート上を移動させ、平坦化膜58上の前記感
光性樹脂を若干硬化させた。次いで、半導体基板を18
0℃とした複数のホットプレート上を移動させ、平坦化
膜58上の前記感光性樹脂の熱リフローと最終的な硬化
を行った。
Next, the remaining photosensitive resin was subjected to thermal reflow using a hot plate to make the photosensitive resin into a microlens shape. Thermal reflow was performed at two heating temperatures. That is, the semiconductor substrate was moved on a plurality of hot plates at 160 ° C. to slightly cure the photosensitive resin on the flattening film 58. Next, the semiconductor substrate is
The photosensitive resin on the flattening film 58 was thermally reflowed and finally cured by moving on a plurality of hot plates at 0 ° C.

【0031】上記処理により、レンズ中心間の距離(レ
ンズ間ピッチ)を5μm、レンズ間距離(レンズ間ギャ
ップ62)を0.3μmとした複数のマイクロレンズ6
0を形成した本比較例に係わる固体撮像装置50を得
た。図4は、本比較例で形成した複数のマイクロレンズ
60のうちの一個のマイクロレンズの端部形状を示す断
面説明図である。図4に示すように、本比較例で形成し
たマイクロレンズ60は、レンズ端部からレンズ中央方
向に0.3μm入った部位におけるレンズの膜厚(レン
ズ肩の高さ63)は0.39μmとした。また、マイク
ロレンズの最大の厚さ(レンズ中央部のレンズ厚み6
1)は1.5μmであり、レンズ端部からレンズ中央方
向に0.3μm入った部位におけるレンズの膜厚(レン
ズ肩の高さ63)はマイクロレンズの最大の厚さの26
%であった。本比較例においては、図6に示すようにフ
ォトリソプロセスで形成した感光性樹脂の平面形状は矩
形状とし、マイクロレンズとする際の辺方向のリフロー
量(特に辺中央部のリフロー量)は0.25μmとし
た。すなわち、本比較例で形成したマイクロレンズは、
図5に示すように、裾形状がダレた形状となった断面視
偏平な形状であった。
By the above processing, a plurality of microlenses 6 having a distance between lens centers (inter-lens pitch) of 5 μm and an inter-lens distance (inter-lens gap 62) of 0.3 μm.
Thus, the solid-state imaging device 50 according to this comparative example in which 0 was formed was obtained. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing an end shape of one of the microlenses 60 formed in the comparative example. As shown in FIG. 4, the microlens 60 formed in the present comparative example has a lens thickness (lens shoulder height 63) of 0.39 μm at a portion 0.3 μm from the lens end toward the center of the lens. did. Also, the maximum thickness of the microlens (lens thickness 6 at the center of the lens)
1) is 1.5 μm, and the thickness of the lens (the height of the lens shoulder 63) at a portion 0.3 μm from the end of the lens toward the center of the lens is 26, which is the maximum thickness of the microlens.
%Met. In this comparative example, as shown in FIG. 6, the planar shape of the photosensitive resin formed by the photolithography process is rectangular, and the reflow amount in the side direction (particularly, the reflow amount in the center of the side) when forming a microlens is 0. .25 μm. That is, the microlens formed in this comparative example is
As shown in FIG. 5, the skirt shape was a sagged shape and a flat shape in cross-sectional view.

【0032】上記比較例で得た固体撮像装置の画像評価
を行ったが、スミアの発生の多いものであった。また、
本比較例の固体撮像装置のスミア雑音の発生レベルは、
上記実施例1の固体撮像装置に比して20〜90倍と大
きく、明らかに画面表示品質が劣化したものであった。
Image evaluation of the solid-state imaging device obtained in the comparative example was performed. Also,
The smear noise generation level of the solid-state imaging device of this comparative example is
Compared with the solid-state imaging device of the first embodiment, the size was 20 to 90 times larger, and the screen display quality was clearly deteriorated.

【0033】なお、上記実施例1、実施例2、比較例に
おいては、マイクロレンズのパターン間寸法(パターン
間ギャップ)が略同一となるよう、感光性樹脂へのパタ
ーン露光の際の露光量、現像条件等は調整している。
In the above Examples 1, 2 and Comparative Examples, the exposure amount when exposing the photosensitive resin to the pattern was set so that the inter-pattern dimension (inter-pattern gap) of the microlenses was substantially the same. Development conditions are adjusted.

【0034】以上、本発明の実施例につき記したが、本
発明の実施の形態は、上述した記述、図面に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形を行っ
ても構わないことはいうまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above description and drawings, and various modifications may be made based on the spirit of the present invention. It goes without saying.

【0035】例えば、マイクロレンズの端辺からマイク
ロレンズの中央方向に向け0.3μm入った部位におけ
るレンズの膜厚(レンズ肩の高さ)は、マイクロレンズ
の最大膜厚の35%以上となるよう各種仕様に応じて適
宜して構わない。
For example, the thickness of the lens (height of the shoulder of the lens) at a portion 0.3 μm from the edge of the microlens toward the center of the microlens is 35% or more of the maximum thickness of the microlens. It may be appropriately determined according to various specifications.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述したように、本発明に係わる固体撮
像装置では、マイクロレンズの形状を最適化したもので
ある。すなわち、マイクロレンズの裾部形状をダレた形
状とせず、急な傾斜となった裾部形状としている。これ
により、斜め方向より入射する光や多重反射の影響を解
消でき、高解像とするため多画素とした固体撮像装置で
あってもスミア雑音の抑制された画面表示品質の良い固
体撮像装置を得ることができる。また、本発明ではマイ
クロレンズの製造条件をも最適化するもので、所望する
マイクロレンズ形状を容易に得ることができる。さらに
加えて、本発明ではマイクロレンズの製造をフォトリソ
グラフィ法と熱リフロー法を用いたもので、従来のドラ
イエッチング(バックエッチング)法や溝堀り法により
マイクロレンズを形成する方式よりも、簡易な製造プロ
セスで固体撮像装置を得ることが可能となる。
As described above, in the solid-state imaging device according to the present invention, the shape of the microlens is optimized. That is, the skirt shape of the microlens is not a sagged shape, but a steeply sloped skirt shape. This makes it possible to eliminate the effects of light incident from an oblique direction and the effects of multiple reflections, and to achieve a high-resolution solid-state imaging device with a large number of pixels and a high-quality solid-state imaging device with reduced screen display quality. Obtainable. In the present invention, the manufacturing conditions of the microlens are also optimized, and a desired microlens shape can be easily obtained. In addition, the present invention uses a photolithography method and a thermal reflow method to manufacture a microlens, which is simpler than a conventional method of forming a microlens by a dry etching (back etching) method or a groove etching method. A solid-state imaging device can be obtained by a simple manufacturing process.

【0037】[0037]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の固体撮像装置の一実施例を模式的に示
す断面説明図。
FIG. 1 is a sectional explanatory view schematically showing one embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】本発明に係わるマイクロレンズの要部の一例を
示す一部拡大説明図。
FIG. 2 is a partially enlarged explanatory view showing an example of a main part of a microlens according to the present invention.

【図3】本発明に係わるマイクロレンズの要部の他の例
を示す一部拡大説明図。
FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view showing another example of a main part of the microlens according to the present invention.

【図4】従来の固体撮像装置に形成したマイクロレンズ
の一例を模式的に示す一部拡大説明図。
FIG. 4 is a partially enlarged explanatory view schematically showing an example of a microlens formed in a conventional solid-state imaging device.

【図5】従来の固体撮像装置の一例を模式的に示す断面
説明図。
FIG. 5 is an explanatory sectional view schematically showing an example of a conventional solid-state imaging device.

【図6】本発明に係わるマイクロレンズの一例を示す平
面説明図。
FIG. 6 is an explanatory plan view showing an example of a microlens according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50 固体撮像装置 11、51 フォトダイオード部 12、52 垂直ウェル部 13、53 転送部 14、54 転送電極 15、55 遮光膜 16、56 平坦化膜 17、57 カラーフィルタ 18、58 平坦化膜 20、60 マイクロレンズ 21、61、321 レンズ厚み 22、62 レンズ間ギャップ 23、63、323 レンズ肩の高さ 24 リフロー量 30、70 半導体基板 31、71 垂直レジスタ部 32、72 受光部 10, 50 solid-state imaging device 11, 51 photodiode section 12, 52 vertical well section 13, 53 transfer section 14, 54 transfer electrode 15, 55 light-shielding film 16, 56 flattening film 17, 57 color filter 18, 58 flattening film 20, 60 micro lens 21, 61, 321 lens thickness 22, 62 gap between lenses 23, 63, 323 height of lens shoulder 24 reflow amount 30, 70 semiconductor substrate 31, 71 vertical register part 32, 72 light receiving part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光電変換を行う受光部をアレー状に複数配
列した半導体基板と、前記各受光部上に形成されたマイ
クロレンズとを少なくとも有する固体撮像装置におい
て、前記マイクロレンズの端辺からマイクロレンズの中
央方向に向け0.3μm入った部位におけるレンズの膜
厚を、マイクロレンズの最大膜厚の35%以上としたこ
とを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device having at least a semiconductor substrate in which a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion are arranged in an array, and a micro lens formed on each of the light receiving units. A solid-state imaging device, wherein the thickness of the lens at a portion 0.3 μm into the center of the lens is 35% or more of the maximum thickness of the microlens.
【請求項2】光電変換を行う受光部をアレー状に複数配
列した半導体基板と、フォトリソプロセス法及び熱リフ
ロー法にて前記各受光部上に形成された感光性樹脂から
なるマイクロレンズとを少なくとも有する固体撮像装置
を製造する方法において、熱リフロー時の感光性樹脂の
辺方向へのリフロー量を0.2μm以下に抑えたことを
特徴とする固体撮像装置の製造方法。
2. A semiconductor substrate having a plurality of light receiving portions for performing photoelectric conversion arranged in an array, and a microlens made of a photosensitive resin formed on each of the light receiving portions by a photolithography process and a thermal reflow process. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising: suppressing a reflow amount of a photosensitive resin in a side direction during thermal reflow to 0.2 μm or less.
【請求項3】光電変換を行う受光部をアレー状に複数配
列した半導体基板と、フォトリソプロセス法及び熱リフ
ロー法にて前記各受光部上に形成された感光性樹脂から
なるマイクロレンズとを少なくとも有する固体撮像装置
を製造する方法において、熱リフローを行う感光性樹脂
を平面視矩形状とし熱リフロー時の辺方向へのリフロー
量を0.2μm以下に抑えたことを特徴とする請求項2
に記載の固体撮像装置の製造方法。
3. A semiconductor substrate in which a plurality of light receiving units for performing photoelectric conversion are arranged in an array, and a microlens made of a photosensitive resin formed on each of the light receiving units by a photolithography process and a thermal reflow process. 3. A method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 2, wherein the photosensitive resin to be thermally reflowed has a rectangular shape in a plan view, and a reflow amount in a side direction at the time of thermal reflow is suppressed to 0.2 μm or less.
5. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to item 1.
【請求項4】熱リフローを2段階に分け、100℃〜1
50℃とした1回目の加熱処理の後、150℃を超える
温度にて2回目の加熱処理を行うことを特徴とする請求
項2または請求項3に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. The thermal reflow is divided into two stages and is carried out at a temperature of 100.degree.
4. The method according to claim 2, wherein after the first heat treatment at 50 ° C., a second heat treatment is performed at a temperature exceeding 150 ° C. 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004235635A (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing CMOS image sensor
JP2006301101A (en) * 2005-04-18 2006-11-02 Fujifilm Electronic Materials Co Ltd Light-shielding/antireflection multilayer film, method for forming the same, solid-state imaging element having the same, and manufacturing method therefor
JP2008270679A (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Sony Corp Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004235635A (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing CMOS image sensor
US7932546B2 (en) 2003-01-29 2011-04-26 Crosstek Capital, LLC Image sensor having microlenses and high photosensitivity
JP2006301101A (en) * 2005-04-18 2006-11-02 Fujifilm Electronic Materials Co Ltd Light-shielding/antireflection multilayer film, method for forming the same, solid-state imaging element having the same, and manufacturing method therefor
JP2008270679A (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Sony Corp Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging device

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