JP2001068657A - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

固体撮像素子の製造方法

Info

Publication number
JP2001068657A
JP2001068657A JP24034799A JP24034799A JP2001068657A JP 2001068657 A JP2001068657 A JP 2001068657A JP 24034799 A JP24034799 A JP 24034799A JP 24034799 A JP24034799 A JP 24034799A JP 2001068657 A JP2001068657 A JP 2001068657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
manufacturing
film
lens
base layer
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
JP24034799A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhisa Tajima
一久 田島
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.)
NEC Kyushu Ltd
Original Assignee
NEC Kyushu 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 NEC Kyushu Ltd filed Critical NEC Kyushu Ltd
Priority to JP24034799A priority Critical patent/JP2001068657A/ja
Publication of JP2001068657A publication Critical patent/JP2001068657A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】下地の平坦化にプラズマアッシングにより溝を
形成し、その溝により区画されるマイクロレンズを形成
する場合、溝の形成が等方性エッチングであるためと、
半導体表面に発生するプラズマ密度、酸素ラジカル密
度、真空度等のばらつきとにより、半導体ウェハ面内の
アッシングレートがばらつくため面内における溝の平面
形状のばらつき、従って、マイクロレンズ形状のばらつ
きが大きくなり、レンズ特性、即ち、受光部毎に開口
率、感度がばらついていた。 【解決手段】マイクロレンズ10の形状を決定するベー
ス層6を形成するに当たり、ベース層6をエッチング工
程によらず、通常のフォトリソグラフィ技術により形成
するので、ベース層6の形状ばらつきが2次元的、3次
元的に低減でき、それにより均一性の良いマイクロレン
ズが得られ、安定したレンズ特性及び歩留まりの向上が
実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の製
造方法に関し、特に、受光部の上方にあって受光部の開
口率及び感度の向上に大きく関与するマイクロレンズの
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のマイクロレンズの製造方法の一形
態について、図3〜4を参照しながら説明する。図は、
光電変換部、電荷転送電極、遮光膜等の素子が既に半導
体基板内、或いは、半導体基板上に形成され、更にそれ
らの素子を覆う保護絶縁膜が形成された後の工程に関す
るものである。
【0003】半導体基板21内に光電変換部22、電荷
転送チャネル(図示せず)、チャネルストッパー等の半
導体基板内部素子23が形成されており、半導体基板2
1上には、各構成部分の図示はしないが、電荷転送部の
ゲート酸化膜、電荷転送電極、遮光膜、保護絶縁膜、透
明平坦化樹脂層、カラーフィルタ等からなる半導体基板
上部素子24が形成されている。半導体基板上部素子2
4の表面には、透明樹脂等からなる平坦化膜25を形成
する(図3(a))。
【0004】次に、光電変換部22の上方の平坦化膜2
5の上にレジストパターン26を通常のリソグラフィ技
術を用いて形成する(図3(b))。
【0005】続いて、光真空状態で酸素(O2)ガスを
流し、高電圧を印加して酸素プラズマを発生させ、酸素
ラジカルと平坦化膜25の材料である樹脂を反応させる
ことで、平坦化膜25の一部をレジストパターン26を
マスクとしてアッシングする。この場合のアッシングは
異方性エッチングにはならず等方性エッチングとなり、
平坦化膜25は等方性エッチングによる溝27と、溝2
7により区画された平坦部28とに区分される(図3
(c))。
【0006】次に、レジストパターン26を剥離すると
溝27により区画された平坦化膜25の平坦部28が現
れる(図4(a))。
【0007】この平坦部28の上に、ノボラック樹脂等
からなるレンズ材パターン29を通常のリソグラフィ技
術を用いて形成する(図4(b))。
【0008】最後に、半導体基板に120〜140℃の
熱処理を施して、レンズ材パターン29を変形させ、マ
イクロレンズ30とする(図4(c))。
【0009】マイクロレンズアレイ30を形成するに当
たり、従来プロセスでは平坦化膜25に溝27を形成
し、これをベースにレンズ材29をパターニング後、熱
処理をかけてマイクロレンズアレイ30を形成してい
る。この際、半導体ウエハ面内における溝27の深さ、
形状における均一性がきわめて悪くレンズアレイ形成歩
留まりを著しく劣化させていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上に示した従来のマイ
クロレンズの製造方法の形態においては、以下のような
問題を有している。
【0011】まず、プラズマアッシングにより溝27を
形成する場合、等方性エッチングであるためレジストパ
ターン26の端部において露出する平坦化膜25は、垂
直方向だけでなく横方向にもエッチングが進行し、溝が
等方向にエッチングされる。
【0012】更に、半導体表面に発生するプラズマ密
度、酸素ラジカル密度、真空度等のばらつきも加わっ
て、半導体ウェハ面内のアッシングレートがばらつくた
め半導体ウェハ面内における溝の平面形状のばらつきが
大きくなる。従って、マイクロレンズ30の形状ばらつ
きが大きくなり、レンズ特性、即ち、受光部毎に開口
率、感度がばらつくことになる。
【0013】又、溝27が浅くなったり形状不良が発生
すると、隣接するマイクロレンズが一部融合した形状を
呈し、レンズ特性を著しく劣化させ、歩留まり低下の大
きな要因となる。
【0014】更に、プラズマアッシングにより発生する
パーティクルがマイクロレンズの2次元的、3次元的形
状のばらつきを大きくし、レンズ特性の劣化、歩留まり
低下を招いていた。
【0015】本発明は、固体撮像素子の製造方法におい
て、形状のばらつきが小さく、従ってレンズ特性のばら
つきも小さく、歩留まりの良いマイクロレンズの製造方
法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
製造方法は、素子が形成された基板を用意し、前記基板
表面上に平坦化膜を形成し、前記平坦化膜の上に互いに
離間する第1の材料からなる複数のベース層を形成し、
前記ベース層の上に第2の材料からなる薄膜層を形成
し、前記薄膜層に軟化処理を施して前記薄膜層をレンズ
層に変形させ、前記レンズ層の端部が前記ベース層の周
縁により画定されることを特徴とし、前記ベース層を形
成する工程が、前記平坦化膜の上に感光剤を含む前記第
1の材料を塗布し、前記第1の材料を露光して前記感光
剤を分解させ、その後前記第1の材料を現像して所定の
パターンに形成し、続いて熱処理して前記第1の材料の
架橋反応を促進させることにより行われる、というもの
であり、又、前記第1の材料及び前記第2の材料が、共
に可視光領域で透明である、というものである。
【0017】又、上記固体撮像素子の製造方法におい
て、前記平坦化膜は、可視光領域で透明であり、かつ、
低導電率であり、一つの具体的形態として、前記平坦化
膜の下にはカラーフィルタ層が形成されており、更に、
前記レンズ層の下方に光電変換部が形成されている、と
いうものである。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図1〜2を
参照しながら説明する。平坦化膜を形成する工程までは
従来の製造方法と同じであるので、平坦化膜を形成した
後の工程に焦点を当てて説明する。
【0019】まず、半導体基板1に光電変換部2、電荷
転送チャネル(図示せず)、チャネルストッパー等の半
導体基板内部素子3が形成されており、半導体基板1上
には、各構成部分の図示はしないが、電荷転送部のゲー
ト酸化膜、電荷転送電極、遮光膜、保護絶縁膜、透明平
坦化樹脂層、カラーフィルタ等からなる半導体基板上部
素子4が形成されている。半導体基板上部素子4の表面
には、透明樹脂等からなる平坦化膜5が形成されている
(図1(a))。
【0020】次に、光電変換部2の上方の平坦化膜5の
上に、感光剤を含むノボラック樹脂、アクリル樹脂等か
らなる透明樹脂層を塗布し、露光、現像、155〜16
5℃、20分前後のポストベークにより透明なレンズベ
ース層6を形成する(図1(b))。
【0021】続いて、可視光域で透過率が良く、熱を加
えるとレンズ形状になりやすいノボラック樹脂等のレジ
ストを塗布し、通常のフォトリソグラフィ技術によりレ
ンズ材パターン9を形成する(図2(a))。
【0022】最後に、半導体基板1が120〜150℃
になるような熱処理をホットプレートの上で20〜40
秒間施すと、レンズベース層6で区画されるマイクロレ
ンズ10が得られる(図2(b))。
【0023】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、マイクロレンズを熱軟化させるベース層をエッチン
グによらず、通常のフォトリソグラフィ技術により形成
するので、従来のプラズマアッシングによるマイクロレ
ンズ形状のばらつきが低減でき、レンズ特性のチップ
内、ウェハ内での均一性の向上を図ることができる。
【0024】又、従来のプラズマアッシング工程におい
て発生するパーティクルの発生がなくなり、マイクロレ
ンズ形状の3次元的な形状不良を低減することもでき
る。
【0025】更に、従来のプラズマアッシング工程が不
要となり、製造工程の簡略化も図ることができる。
【0026】
【発明の効果】上述のように、本発明の製造方法によれ
ば、マイクロレンズの形状を決定するベース層を形成す
るに当たり、ベース層をエッチング工程によらず、通常
のフォトリソグラフィ技術により形成するので、ベース
層の形状ばらつきが2次元的、3次元的に低減でき、そ
れにより均一性の良いマイクロレンズが得られ、安定し
たレンズ特性及び歩留まりの向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体撮像素子の製造方法の製造工程を
示す製造フローである。
【図2】図1に続く工程を示す断面図である。
【図3】従来の固体撮像素子の製造方法の製造工程を示
す製造フローである。
【図4】図3に続く工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1、21 半導体基板 2、22 光電変換部 3、23 半導体基板内部素子 4、24 半導体基板上部素子 5、25 平坦化膜 6 レンズベース層 9、29 レンズ材パターン 10、30 マイクロレンズ 27 溝 28 平坦部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子が形成された基板を用意し、前記基
    板表面上に平坦化膜を形成し、前記平坦化膜の上に互い
    に離間する第1の材料からなる複数のベース層を形成
    し、前記ベース層の上に第2の材料からなる薄膜層を形
    成し、前記薄膜層に軟化処理を施して前記薄膜層をレン
    ズ層に変形させ、前記レンズ層の端部が前記ベース層の
    周縁により画定されることを特徴とする固体撮像素子の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ベース層を形成する工程が、前記平
    坦化膜の上に感光剤を含む前記第1の材料を塗布し、前
    記第1の材料を露光して前記感光剤を分解させ、その後
    前記第1の材料を現像して所定のパターンに形成し、続
    いて熱処理して前記第1の材料の架橋反応を促進させる
    ことにより行われる請求項1記載の固体撮像素子の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 前記第1の材料及び前記第2の材料が、
    共に可視光領域で透明である請求項1又は2記載の固体
    撮像素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記平坦化膜は、可視光領域で透明であ
    り、かつ、低導電率である請求項1、2又は3記載の固
    体撮像素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記平坦化膜の下にはカラーフィルタ層
    が形成されている請求項1、2、3又は4記載の固体撮
    像素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記レンズ層の下方に光電変換部が形成
    されている請求項1、2、3、4又は5記載の固体撮像
    素子の製造方法。
JP24034799A 1999-08-26 1999-08-26 固体撮像素子の製造方法 Pending JP2001068657A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24034799A JP2001068657A (ja) 1999-08-26 1999-08-26 固体撮像素子の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24034799A JP2001068657A (ja) 1999-08-26 1999-08-26 固体撮像素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001068657A true JP2001068657A (ja) 2001-03-16

Family

ID=17058144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24034799A Pending JP2001068657A (ja) 1999-08-26 1999-08-26 固体撮像素子の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001068657A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005107243A1 (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 撮像装置及び微小レンズアレイの製造方法
CN1311250C (zh) * 2003-08-13 2007-04-18 精工爱普生株式会社 微型透镜及其制造方法、光学装置、光传送装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326900A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像装置とその製造方法
JPH06132505A (ja) * 1992-10-21 1994-05-13 Sony Corp 固体撮像素子及びその作製方法
JPH08288482A (ja) * 1995-04-14 1996-11-01 Matsushita Electron Corp 固体撮像装置及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326900A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像装置とその製造方法
JPH06132505A (ja) * 1992-10-21 1994-05-13 Sony Corp 固体撮像素子及びその作製方法
JPH08288482A (ja) * 1995-04-14 1996-11-01 Matsushita Electron Corp 固体撮像装置及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311250C (zh) * 2003-08-13 2007-04-18 精工爱普生株式会社 微型透镜及其制造方法、光学装置、光传送装置
WO2005107243A1 (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 撮像装置及び微小レンズアレイの製造方法
US7894139B2 (en) 2004-04-28 2011-02-22 Panasonic Corporation Imaging apparatus and method for manufacturing microlens array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI473258B (zh) 固態成像裝置、固態成像裝置製造方法、電子裝置及透鏡陣列
TWI328862B (en) Method for fabricating pixel structure
JP2000164837A (ja) 層内レンズの形成方法
JPH06244392A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
US8048768B2 (en) Joined wafer, fabrication method thereof, and fabrication method of semiconductor devices
KR101010375B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
JP2002118790A (ja) ゲーテッドフォトダイオードを有する固体イメージャ及びその製造方法
JP2007088459A (ja) イメージセンサの形成方法及びそれによって形成されたイメージセンサ
JPH05326900A (ja) 固体撮像装置とその製造方法
JP3672663B2 (ja) 固体撮像装置及びその製造方法
JP4067175B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
JP2001068657A (ja) 固体撮像素子の製造方法
KR20200059061A (ko) 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그 제조방법
JP2003229551A (ja) 固体撮像装置の製造方法
JPS5928065B2 (ja) 固体撮像素子の製造方法
JPH0722599A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
TWI227037B (en) Method of forming planar color filters in an image sensor
JPH03500834A (ja) 感光装置用のレンズアレー
JPH10173159A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JP2018205685A (ja) 固体撮像素子の製造方法およびナノインプリントリソグラフィー用原版
JP4915135B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
JPH06112454A (ja) マイクロレンズの製造方法および半導体装置の製造方法
JPS59202777A (ja) 固体撮像装置とその製造方法
JPH06302794A (ja) 固体撮像素子の製法
JPH0474471A (ja) マイクロレンズの作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050427

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070703