JP2001208902A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】固体撮像素子の受光部の受光効率を上げ、固体
撮像装置の感度や画質を向上できる固体撮像素子を提供
することを目的とする。 【解決手段】半導体基板１１に光電変換素子１２、遮光
部１３、平坦化層１４、カラーフィルタ１５、平坦化層
１６及びアンダーコート層１７を形成し、さらに、樹脂
レンズ２１ｂを形成し、樹脂レンズ２１ｂをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７
をエッチング処理して樹脂レンズ２１ｃ、辺方向の凹み
２２及び対角方向の凹み２３を形成する。さらに、樹脂
レンズ２１ｃ及び凹みに所定厚の透明樹脂層３１を形成
して、マイクロレンズ４０及びマイクロレンズアレイ５
０を有する固体撮像素子を得る。
撮像装置の感度や画質を向上できる固体撮像素子を提供
することを目的とする。 【解決手段】半導体基板１１に光電変換素子１２、遮光
部１３、平坦化層１４、カラーフィルタ１５、平坦化層
１６及びアンダーコート層１７を形成し、さらに、樹脂
レンズ２１ｂを形成し、樹脂レンズ２１ｂをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７
をエッチング処理して樹脂レンズ２１ｃ、辺方向の凹み
２２及び対角方向の凹み２３を形成する。さらに、樹脂
レンズ２１ｃ及び凹みに所定厚の透明樹脂層３１を形成
して、マイクロレンズ４０及びマイクロレンズアレイ５
０を有する固体撮像素子を得る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃ−ＭＯＳやＣＣ
Ｄ等の受光素子に代表される固体撮像素子及び固体撮像
素子上に形成されるマイクロレンズに関し、特に、マイ
クロレンズの実効的な開口率を上げることによる感度向
上及びスミアを低減した固体撮像素子及びその製造方法
に関する。
Ｄ等の受光素子に代表される固体撮像素子及び固体撮像
素子上に形成されるマイクロレンズに関し、特に、マイ
クロレンズの実効的な開口率を上げることによる感度向
上及びスミアを低減した固体撮像素子及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤなどの受光素子の光電変換に寄与
する領域（開口部）は、素子サイズや画素数にも依存す
るが、その全面積に対し２０〜４０％程度に限られてし
まう。開口部が小さいことは、そのまま感度低下につな
がるため、これを補うために受光素子上に集光のための
マイクロレンズを形成することが一般的である。しかし
ながら、近時、２００万画素を超える高精細ＣＣＤ固体
撮像素子への要求が強くなり、これら高精細ＣＣＤにお
いて付随するマイクロレンズの開口率低下（すなわち感
度低下）及びスミアなどのノイズ増加が、大きな問題と
なってきている。
する領域（開口部）は、素子サイズや画素数にも依存す
るが、その全面積に対し２０〜４０％程度に限られてし
まう。開口部が小さいことは、そのまま感度低下につな
がるため、これを補うために受光素子上に集光のための
マイクロレンズを形成することが一般的である。しかし
ながら、近時、２００万画素を超える高精細ＣＣＤ固体
撮像素子への要求が強くなり、これら高精細ＣＣＤにお
いて付随するマイクロレンズの開口率低下（すなわち感
度低下）及びスミアなどのノイズ増加が、大きな問題と
なってきている。
【０００３】マイクロレンズ形成技術については、公知
の技術として例えば、特開昭６０−５３０７３号公報に
比較的詳細に示されている。さらに、特開昭６０−Ｓ３
０７３号公報には、レンズを丸く半球状に形成する技術
として熱フローによる樹脂の熱流動性（熱フロー）を用
いた技術、また、いくつかのエツチング技術によりレン
ズを加工する技術も詳細に開示されている。加えて、レ
ンズ表面にＰＧＭＡなどの有機膜やＯＣＤ（ＳｉＯ
2系）の無機膜の形成なども開示されている。樹脂レン
ズ上にレンズ材との屈折率差のある薄膜を積層する技術
は、特開平５−４８０５７号公報や前記の特開昭６０−
５３０７３号公報に既に開示されている。
の技術として例えば、特開昭６０−５３０７３号公報に
比較的詳細に示されている。さらに、特開昭６０−Ｓ３
０７３号公報には、レンズを丸く半球状に形成する技術
として熱フローによる樹脂の熱流動性（熱フロー）を用
いた技術、また、いくつかのエツチング技術によりレン
ズを加工する技術も詳細に開示されている。加えて、レ
ンズ表面にＰＧＭＡなどの有機膜やＯＣＤ（ＳｉＯ
2系）の無機膜の形成なども開示されている。樹脂レン
ズ上にレンズ材との屈折率差のある薄膜を積層する技術
は、特開平５−４８０５７号公報や前記の特開昭６０−
５３０７３号公報に既に開示されている。
【０００４】固体撮像素子の高精細化は、５μｍピッチ
以下のマイクロレンズの配列及び０．３μｍ以下のマイ
クロレンズ間ギャップ（以下、レンズ間ギャップと称
す）が要求されてきている。しかし、一般にマイクロレ
ンズは、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィーと熱
フロー技術を併用して形成しており、これら技術からく
る制約で、そのマクロレンズの辺方向のレンズ間ギャッ
プは１μｍからせいぜい０．４μｍである。レンズ間ギ
ャップを０．３μｍ以下にすると隣り合うマイクロレン
ズがそれぞれのレンズエッジでくっつき、ムラ不良とな
ることが多く、量産レベルの安定生産技術とはならな
い。こうした従来技術からくる制約は、高精細化に伴う
マイクロレンズの開口率低下、換言すると固体撮像素子
の感度低下につながる問題を有している。
以下のマイクロレンズの配列及び０．３μｍ以下のマイ
クロレンズ間ギャップ（以下、レンズ間ギャップと称
す）が要求されてきている。しかし、一般にマイクロレ
ンズは、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィーと熱
フロー技術を併用して形成しており、これら技術からく
る制約で、そのマクロレンズの辺方向のレンズ間ギャッ
プは１μｍからせいぜい０．４μｍである。レンズ間ギ
ャップを０．３μｍ以下にすると隣り合うマイクロレン
ズがそれぞれのレンズエッジでくっつき、ムラ不良とな
ることが多く、量産レベルの安定生産技術とはならな
い。こうした従来技術からくる制約は、高精細化に伴う
マイクロレンズの開口率低下、換言すると固体撮像素子
の感度低下につながる問題を有している。
【０００５】マイクロレンズのくっつきを避けるための
安定生産技術、あるいは高開口率技術として、前記の特
開昭６０−５３０７３号公報、特開平６−１１２４５９
号公報、特開平９−４５８８４号公報などのエツチング
を利用した“溝方式”と呼ばれる技術が開示されている
が、これら技術はマイクロレンズ間に凹部の形成は可能
であるものの、０．３μｍ以下の狭ギャップにはなりに
くい。すなわち、マイクロレンズを母型としてドライエ
ツチなどによりエッチングしていくため、基本的にレン
ズ形状がなだらかに、同時に凹部も丸く広がる傾向に加
工されてしまう。等方性エツチング、異方性エツチング
いずれも母型パターンより基本的には、より狭ギャップ
に加工するものでない。さらに、特開平６−１１２４５
９号公報に開示されている“構方式”は、１μｍレベル
の広いギャップにて効果が出るもので、０．３μｍ以下
の狭ギャップを再現できるものではない。これらの技術
は、基本的にマイクロレンズ間の形状をなめらかに加工
する技術である。
安定生産技術、あるいは高開口率技術として、前記の特
開昭６０−５３０７３号公報、特開平６−１１２４５９
号公報、特開平９−４５８８４号公報などのエツチング
を利用した“溝方式”と呼ばれる技術が開示されている
が、これら技術はマイクロレンズ間に凹部の形成は可能
であるものの、０．３μｍ以下の狭ギャップにはなりに
くい。すなわち、マイクロレンズを母型としてドライエ
ツチなどによりエッチングしていくため、基本的にレン
ズ形状がなだらかに、同時に凹部も丸く広がる傾向に加
工されてしまう。等方性エツチング、異方性エツチング
いずれも母型パターンより基本的には、より狭ギャップ
に加工するものでない。さらに、特開平６−１１２４５
９号公報に開示されている“構方式”は、１μｍレベル
の広いギャップにて効果が出るもので、０．３μｍ以下
の狭ギャップを再現できるものではない。これらの技術
は、基本的にマイクロレンズ間の形状をなめらかに加工
する技術である。
【０００６】樹脂レンズ上に、等方的に無機膜や樹脂膜
を堆積形成して狭ギャップを達成しようとする技術は、
たとえば尿素樹脂を蒸着機をもちいて合成蒸着する方法
や特開平５−４８０５７号公報に開示されているように
ＥＣＲプラズマなどのＣＶＤを用いて堆積する方法など
がある。しかし、これら技術は、高価な真空装置やＣＶ
Ｄ装置を使用する必要があり、簡便な方式といえず大幅
なコストアップとなる方法である。
を堆積形成して狭ギャップを達成しようとする技術は、
たとえば尿素樹脂を蒸着機をもちいて合成蒸着する方法
や特開平５−４８０５７号公報に開示されているように
ＥＣＲプラズマなどのＣＶＤを用いて堆積する方法など
がある。しかし、これら技術は、高価な真空装置やＣＶ
Ｄ装置を使用する必要があり、簡便な方式といえず大幅
なコストアップとなる方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み考案されたもので、０．３μｍ以下のマイクロ
レンズ間のギャップを達成し、感度向上及びスミアを低
減できる固体撮像素子を提供することを目的とし、マイ
クロレンズアレイ対角方向の集光効果をカバーし、対角
方向のマイクロレンズ間の平坦部の光反射による固体撮
像素子の特性低下を解消する技術を極めて簡便な手法で
提供するものである。
点に鑑み考案されたもので、０．３μｍ以下のマイクロ
レンズ間のギャップを達成し、感度向上及びスミアを低
減できる固体撮像素子を提供することを目的とし、マイ
クロレンズアレイ対角方向の集光効果をカバーし、対角
方向のマイクロレンズ間の平坦部の光反射による固体撮
像素子の特性低下を解消する技術を極めて簡便な手法で
提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず、請求項１においては、少なく
とも光電変換素子と、平坦化層と、カラーフィルタと、
アンダーコート層と、マイクロレンズが２次元的に配置
されたマイクロレンズアレイとを備えてなる固体撮像素
子において、前記マイクロレンズアレイ対角方向の前記
マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚みＤｘｙが前記マイ
クロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間の透明
樹脂層の厚みＤより薄く形成されており、且つ、前記マ
イクロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間のギ
ャップが０．３μｍ〜０．００５μｍの範囲内であるこ
とを特徴とする固体撮像素子としたものである。
を達成するために、まず、請求項１においては、少なく
とも光電変換素子と、平坦化層と、カラーフィルタと、
アンダーコート層と、マイクロレンズが２次元的に配置
されたマイクロレンズアレイとを備えてなる固体撮像素
子において、前記マイクロレンズアレイ対角方向の前記
マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚みＤｘｙが前記マイ
クロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間の透明
樹脂層の厚みＤより薄く形成されており、且つ、前記マ
イクロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間のギ
ャップが０．３μｍ〜０．００５μｍの範囲内であるこ
とを特徴とする固体撮像素子としたものである。
【０００９】また、請求項２においては、前記マイクロ
レンズは凸形状の樹脂レンズ上に透明樹脂層を形成した
２層構成からなっており、前記透明樹脂層の膜厚が０．
３μｍ〜０．０１μｍの範囲であって、前記マイクロレ
ンズが形成されているアンダーコート層の前記マイクロ
レンズアレイ辺方向及び対角方向の前記マイクロレンズ
間に１．５μｍ〜０．０５μｍの凹みを設けたことを特
徴とする請求項１に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
レンズは凸形状の樹脂レンズ上に透明樹脂層を形成した
２層構成からなっており、前記透明樹脂層の膜厚が０．
３μｍ〜０．０１μｍの範囲であって、前記マイクロレ
ンズが形成されているアンダーコート層の前記マイクロ
レンズアレイ辺方向及び対角方向の前記マイクロレンズ
間に１．５μｍ〜０．０５μｍの凹みを設けたことを特
徴とする請求項１に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
【００１０】さらにまた、請求項３においては、前記ア
ンダーコート層は前記樹脂レンズの基材よりエッチング
レートの高い透明樹脂で形成されていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
ンダーコート層は前記樹脂レンズの基材よりエッチング
レートの高い透明樹脂で形成されていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
【００１１】さらにまた、請求項４においては、前記マ
イクロレンズアレイ辺方向の前記樹脂レンズ間のギャッ
プが０．６μｍ以下に形成されていることを特徴とする
請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の固体撮像
素子としたものである。
イクロレンズアレイ辺方向の前記樹脂レンズ間のギャッ
プが０．６μｍ以下に形成されていることを特徴とする
請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の固体撮像
素子としたものである。
【００１２】さらにまた、請求項５においては、以下の
工程を少なくとも備えることを特徴とする固体撮像素子
の製造方法としたものである。 （ａ）半導体基板に光電変換素子、遮光部、平坦化層、
カラーフィルタ、平坦化層及びアンダーコート層を形成
する工程。 （ｂ）前記アンダーコート層上にレンズ材料を塗布し感
光性樹脂層を形成し、露光・現像処理して樹脂パターン
層を形成する工程。 （ｃ）前記樹脂パターン層を熱フローさせて樹脂レンズ
を形成する工程。 （ｄ）前記樹脂レンズ間の露出した前記アンダーコート
層をエッチングして凹みを形成する工程 （ｅ）前記樹脂レンズ及び前記アンダーコート層上に透
明樹脂を塗布してマイクロレンズ及びマイクロレンズア
レイを形成し、固体撮像素子を形成する工程。
工程を少なくとも備えることを特徴とする固体撮像素子
の製造方法としたものである。 （ａ）半導体基板に光電変換素子、遮光部、平坦化層、
カラーフィルタ、平坦化層及びアンダーコート層を形成
する工程。 （ｂ）前記アンダーコート層上にレンズ材料を塗布し感
光性樹脂層を形成し、露光・現像処理して樹脂パターン
層を形成する工程。 （ｃ）前記樹脂パターン層を熱フローさせて樹脂レンズ
を形成する工程。 （ｄ）前記樹脂レンズ間の露出した前記アンダーコート
層をエッチングして凹みを形成する工程 （ｅ）前記樹脂レンズ及び前記アンダーコート層上に透
明樹脂を塗布してマイクロレンズ及びマイクロレンズア
レイを形成し、固体撮像素子を形成する工程。
【００１３】さらにまた、請求項６においては、前記ア
ンダーコート層の凹みの深さを１．５μｍ〜０．０５μ
ｍの範囲にすることを特徴とする請求項５記載の固体撮
像素子の製造方法としたものである。
ンダーコート層の凹みの深さを１．５μｍ〜０．０５μ
ｍの範囲にすることを特徴とする請求項５記載の固体撮
像素子の製造方法としたものである。
【００１４】さらにまた、請求項７においては、前記透
明樹脂層の膜厚を０．３μｍ〜０．０１μｍにすること
を特徴とする請求項５又は６に記載の固体撮像素子の製
造方法としたものである。
明樹脂層の膜厚を０．３μｍ〜０．０１μｍにすること
を特徴とする請求項５又は６に記載の固体撮像素子の製
造方法としたものである。
【００１５】なお、本発明でのレンズ間ギャップは、マ
イクロレンズないし樹脂レンズの曲率から凹部にかけて
の変曲点の位置を目安として、その変曲点間の狭い方
（広い方はレンズ開口寸法）の寸法を指す。
イクロレンズないし樹脂レンズの曲率から凹部にかけて
の変曲点の位置を目安として、その変曲点間の狭い方
（広い方はレンズ開口寸法）の寸法を指す。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示す固
体撮像素子の部分平面図を、図２は図１の平面図をＡ−
Ａ線で切断した固体撮像素子の部分模式断面図を、図３
（ａ）は図１の平面図をＢ−Ｂ線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図を、図３
（ｂ）は図１の平面図をＣ−Ｃ線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図をそれぞれ
示す。本発明の固体撮像素子は、図１及び図２に示すよ
うに、半導体基板１１に光電変換素子１２、遮光部１
３、平坦化層１４、カラーフィルタ１５、平坦化層１６
及びアンダーコート層１７を形成し、さらに、樹脂レン
ズ２１ｃ及び透明樹脂層３１からなるマイクロレンズ４
０及びマイクロレンズアレイ５０を形成したものであ
る。マイクロレンズ４０の形成にあたっては、樹脂レン
ズ２１ｂを形成した後、樹脂レンズ２１ｂをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７
をエッチングしてマイクロレンズアレイ辺方向の凹み２
２及びマイクロレンズアレイ対角方向の凹み２３を形成
し、透明樹脂層３１形成後のマイクロレンズアレイ辺方
向のマイクロレンズ４０間のギャップを０．００５〜
０．３μｍの範囲にコントロールし、マイクロレンズア
レイ対角方向のマイクロレンズ４０間の透明樹脂層の厚
みＤｘｙをマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ４０間の透明樹脂層の厚みＤより薄くなるようにした
ものである。
体撮像素子の部分平面図を、図２は図１の平面図をＡ−
Ａ線で切断した固体撮像素子の部分模式断面図を、図３
（ａ）は図１の平面図をＢ−Ｂ線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図を、図３
（ｂ）は図１の平面図をＣ−Ｃ線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図をそれぞれ
示す。本発明の固体撮像素子は、図１及び図２に示すよ
うに、半導体基板１１に光電変換素子１２、遮光部１
３、平坦化層１４、カラーフィルタ１５、平坦化層１６
及びアンダーコート層１７を形成し、さらに、樹脂レン
ズ２１ｃ及び透明樹脂層３１からなるマイクロレンズ４
０及びマイクロレンズアレイ５０を形成したものであ
る。マイクロレンズ４０の形成にあたっては、樹脂レン
ズ２１ｂを形成した後、樹脂レンズ２１ｂをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７
をエッチングしてマイクロレンズアレイ辺方向の凹み２
２及びマイクロレンズアレイ対角方向の凹み２３を形成
し、透明樹脂層３１形成後のマイクロレンズアレイ辺方
向のマイクロレンズ４０間のギャップを０．００５〜
０．３μｍの範囲にコントロールし、マイクロレンズア
レイ対角方向のマイクロレンズ４０間の透明樹脂層の厚
みＤｘｙをマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ４０間の透明樹脂層の厚みＤより薄くなるようにした
ものである。
【００１７】通常、熱フローを利用した樹脂レンズ２１
ｂは、マイクロレンズアレイ５０の対角ＸＹ方向にはな
だらかになりやすく、レンズ曲率が辺（Ｘ又はＹ）方向
と比較して大きくなり、対角方向の集光性が悪くなる
が、本発明ではマイクロレンズアレイ５０の辺方向及び
対角方向の樹脂レンズ２１ｃ間に凹み２２及び凹み２３
を設けて、特にマイクロレンズアレイ５０の対角方向の
レンズ効果を増長させ、集光効果を補っている。
ｂは、マイクロレンズアレイ５０の対角ＸＹ方向にはな
だらかになりやすく、レンズ曲率が辺（Ｘ又はＹ）方向
と比較して大きくなり、対角方向の集光性が悪くなる
が、本発明ではマイクロレンズアレイ５０の辺方向及び
対角方向の樹脂レンズ２１ｃ間に凹み２２及び凹み２３
を設けて、特にマイクロレンズアレイ５０の対角方向の
レンズ効果を増長させ、集光効果を補っている。
【００１８】さらに、樹脂レンズ２１ｃ間の凹み２２及
び凹み２３の深さを１．５〜０．０５μｍに、樹脂レン
ズ２１ｃ上に形成する透明樹脂層３１の膜厚を０．３〜
０．０１μｍの範囲に制御することにより、マイクロレ
ンズアレイ５０の辺方向のマイクロレンズ４０間のギャ
ップ及びマイクロレンズアレイ５０の対角方向のマイク
ロレンズ４０間の透明樹脂層の厚みＤｘｙを制御してい
る。樹脂レンズ２１ｃ上に形成する透明樹脂層３１の膜
厚は塗布液の性状を調整して再現する。これは、スミア
量の調整やレンズ収差の調整がある程度可能であること
を意味する。また、透明樹脂に擬集性の強い樹脂を採用
すれば、レンズ形状を強調（より丸く形成）すること
も、あるいは、透明樹脂の屈折率を調整することより、
レンズ表面の光の反射をある程度調整できる。樹脂レン
ズと透明樹脂の屈折率を同じにすれば、レンズ設計が簡
単になる長所もある。
び凹み２３の深さを１．５〜０．０５μｍに、樹脂レン
ズ２１ｃ上に形成する透明樹脂層３１の膜厚を０．３〜
０．０１μｍの範囲に制御することにより、マイクロレ
ンズアレイ５０の辺方向のマイクロレンズ４０間のギャ
ップ及びマイクロレンズアレイ５０の対角方向のマイク
ロレンズ４０間の透明樹脂層の厚みＤｘｙを制御してい
る。樹脂レンズ２１ｃ上に形成する透明樹脂層３１の膜
厚は塗布液の性状を調整して再現する。これは、スミア
量の調整やレンズ収差の調整がある程度可能であること
を意味する。また、透明樹脂に擬集性の強い樹脂を採用
すれば、レンズ形状を強調（より丸く形成）すること
も、あるいは、透明樹脂の屈折率を調整することより、
レンズ表面の光の反射をある程度調整できる。樹脂レン
ズと透明樹脂の屈折率を同じにすれば、レンズ設計が簡
単になる長所もある。
【００１９】樹脂レンズ２１ｃの形成に用いる樹脂材料
は、マイクロレンズ材料、透明樹脂、アンダーコート材
料含め、可視域の透明性（可視域透過率）が高く、実用
的な信頼性（耐熱性、耐光性、耐熱サイクル等）があれ
ば良く、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エリア樹脂
などの尿素樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重
合物などが使用可能であり、一般には、フェノール系の
感光性樹脂あるいは低分子量のメラミンーエポキシ共重
合物が用いられる。
は、マイクロレンズ材料、透明樹脂、アンダーコート材
料含め、可視域の透明性（可視域透過率）が高く、実用
的な信頼性（耐熱性、耐光性、耐熱サイクル等）があれ
ば良く、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エリア樹脂
などの尿素樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重
合物などが使用可能であり、一般には、フェノール系の
感光性樹脂あるいは低分子量のメラミンーエポキシ共重
合物が用いられる。
【００２０】請求項２に関わる内容は、図３（ａ）及び
図３（ｂ）を用いて説明することができる。マイクロレ
ンズアレイ対角方向の樹脂レンズ２１ｃ間の凹部み２３
を、辺方向の凹み２２より深く形成することにより、透
明樹脂層３１形成後のマイクロレンズ４０の形状を対角
方向にも保持することができる。なお、図３（ａ）に示
すマイクロレンズアレイ辺方向の凹み２２の透明樹脂層
の厚みＤより、図３（ｂ）のマイクロレンズアレイ対角
方向の凹み２３の透明樹脂層の厚みＤｘｙは約０．４μ
ｍ薄く形成されている。この対角方向の凹み２３の透明
樹脂層の厚みＤｘｙは、樹脂レンズ２１ｂ形成後のアン
ダーコート層１７のエツチング量と塗布形成される透明
樹脂の膜厚や透明樹脂液の性状により調整可能である。
対角方向のレンズ間非有効部は面積比率も高く、平坦に
形成されると、その非有効部からの表面反射が固体撮像
素子のカバーガラスから再反射、再入射してスミアなど
のノイズ光の原因となり、固体撮像素子の特性を劣化さ
せる。マイクロレンズアレイ対角方向のマイクロレンズ
４０間の凹み２３の透明樹脂層の膜厚Ｄｘｙを薄く形成
することにより、固体撮像素子の特性改善に大きな効果
がある。
図３（ｂ）を用いて説明することができる。マイクロレ
ンズアレイ対角方向の樹脂レンズ２１ｃ間の凹部み２３
を、辺方向の凹み２２より深く形成することにより、透
明樹脂層３１形成後のマイクロレンズ４０の形状を対角
方向にも保持することができる。なお、図３（ａ）に示
すマイクロレンズアレイ辺方向の凹み２２の透明樹脂層
の厚みＤより、図３（ｂ）のマイクロレンズアレイ対角
方向の凹み２３の透明樹脂層の厚みＤｘｙは約０．４μ
ｍ薄く形成されている。この対角方向の凹み２３の透明
樹脂層の厚みＤｘｙは、樹脂レンズ２１ｂ形成後のアン
ダーコート層１７のエツチング量と塗布形成される透明
樹脂の膜厚や透明樹脂液の性状により調整可能である。
対角方向のレンズ間非有効部は面積比率も高く、平坦に
形成されると、その非有効部からの表面反射が固体撮像
素子のカバーガラスから再反射、再入射してスミアなど
のノイズ光の原因となり、固体撮像素子の特性を劣化さ
せる。マイクロレンズアレイ対角方向のマイクロレンズ
４０間の凹み２３の透明樹脂層の膜厚Ｄｘｙを薄く形成
することにより、固体撮像素子の特性改善に大きな効果
がある。
【００２１】樹脂レンズ２１ｃ及び凹み上の透明樹脂層
１７は、真空成膜などの高価な手法を取らずに、透明樹
脂をスピンコートのような低コストで簡便な方法で形成
できるメリットがあるが、１μｍ以下のサブミクロン領
域を安定して再現するには、十分な条件設定が不可欠で
ある。透明樹脂塗布後の透明樹脂層１７の膜厚や凹み２
２及び凹み２３の埋まり具合は、溶剤の極性や用いる樹
脂の凝集力、チキソ性、また、界面活性剤の有無や添加
量、液温や基板温度、下地の条件、コート条件により影
響を受ける。鋭意検討の結果、本発明者らは、サブミク
ロン領域でマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ間のギャップを再現できる透明樹脂層１７の膜厚は、
０．３μｍ以下の薄い膜厚である必要があることを見い
だした。０．３μｍを超える膜厚では、レンズ間の凹み
が埋まりすぎて、狭ギャップが得られなくなり、また、
０．０３μｍ以下の薄膜では樹脂の塗布液が希薄溶液系
のため不安定となり、塗布時に均質な膜形成となりにく
い。また、マイクロレンズ間の凹みは、マイクロレンズ
アレイ対角方向より辺方向が埋まりやすいため、マイク
ロレンズアレイ辺方向のマイクロレンズ間のギャップを
コントロールするためには、塗布液の性状やコート条件
で左右されるが、透明樹脂の塗布時のムラ発生等を考慮
した結果凹み２２及びの凹み２３の深さは、１．５μｍ
から０．０５μｍの範囲内で形成しなければならない。
１７は、真空成膜などの高価な手法を取らずに、透明樹
脂をスピンコートのような低コストで簡便な方法で形成
できるメリットがあるが、１μｍ以下のサブミクロン領
域を安定して再現するには、十分な条件設定が不可欠で
ある。透明樹脂塗布後の透明樹脂層１７の膜厚や凹み２
２及び凹み２３の埋まり具合は、溶剤の極性や用いる樹
脂の凝集力、チキソ性、また、界面活性剤の有無や添加
量、液温や基板温度、下地の条件、コート条件により影
響を受ける。鋭意検討の結果、本発明者らは、サブミク
ロン領域でマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ間のギャップを再現できる透明樹脂層１７の膜厚は、
０．３μｍ以下の薄い膜厚である必要があることを見い
だした。０．３μｍを超える膜厚では、レンズ間の凹み
が埋まりすぎて、狭ギャップが得られなくなり、また、
０．０３μｍ以下の薄膜では樹脂の塗布液が希薄溶液系
のため不安定となり、塗布時に均質な膜形成となりにく
い。また、マイクロレンズ間の凹みは、マイクロレンズ
アレイ対角方向より辺方向が埋まりやすいため、マイク
ロレンズアレイ辺方向のマイクロレンズ間のギャップを
コントロールするためには、塗布液の性状やコート条件
で左右されるが、透明樹脂の塗布時のムラ発生等を考慮
した結果凹み２２及びの凹み２３の深さは、１．５μｍ
から０．０５μｍの範囲内で形成しなければならない。
【００２２】マイクロレンズ４０を形成するための樹脂
レンズ２１ｃの辺方向のギャップをあらかじめ０．６μ
ｍ以下、たとえば、０．５μｍ〜０．３μｍのギャップ
にしておく必要がある。この事由については、以下の固
体撮像素子の製造方法にて説明を加える。
レンズ２１ｃの辺方向のギャップをあらかじめ０．６μ
ｍ以下、たとえば、０．５μｍ〜０．３μｍのギャップ
にしておく必要がある。この事由については、以下の固
体撮像素子の製造方法にて説明を加える。
【００２３】以下、本発明の固体撮像素子の製造方法に
ついて図面を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、
本発明の固体撮像素子の一実施例の製造方法を工程順に
示す構成部分断面図である。尚、図４（ｂ）〜図４
（ｄ）では平坦化層１６から半導体基板１１の部分を省
略してある。まず、光電変換素子１２及び遮光部１３が
形成された半導体基板１１上に透明樹脂溶液をスピンナ
ーで塗布し、所定厚の平坦化層１４を形成する。次に、
平坦化層１４上にＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからな
る３色のカラーフィルタ１５を形成する。次に、所定厚
の平坦化層１６及びアンダーコート層１７を形成し、ア
ンダーコート層１７上に樹脂レンズの基材からなる感光
性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、感光性樹脂層２１を
形成する（図４（ａ）参照）。
ついて図面を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、
本発明の固体撮像素子の一実施例の製造方法を工程順に
示す構成部分断面図である。尚、図４（ｂ）〜図４
（ｄ）では平坦化層１６から半導体基板１１の部分を省
略してある。まず、光電変換素子１２及び遮光部１３が
形成された半導体基板１１上に透明樹脂溶液をスピンナ
ーで塗布し、所定厚の平坦化層１４を形成する。次に、
平坦化層１４上にＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからな
る３色のカラーフィルタ１５を形成する。次に、所定厚
の平坦化層１６及びアンダーコート層１７を形成し、ア
ンダーコート層１７上に樹脂レンズの基材からなる感光
性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、感光性樹脂層２１を
形成する（図４（ａ）参照）。
【００２４】次に、感光性樹脂層２１を所定のパターン
を有するフォトマスクを用いて、露光・現像等の一連の
パターニング処理を行ってアンダーコート層１７上に樹
脂パターン層２１ａを形成する（図４（ｂ）参照）。本
発明の固体撮像素子は、０．３μｍ以下のいわば半導体
レベルの微細な領域の技術であるため、樹脂パターン層
２１ａ間のギャップも０．６μｍ以下で形成し、感光性
樹脂層２１の膜厚を０．３μｍ以下で薄く形成すること
で、狭ギャップを達成することが極めて容易となる。
を有するフォトマスクを用いて、露光・現像等の一連の
パターニング処理を行ってアンダーコート層１７上に樹
脂パターン層２１ａを形成する（図４（ｂ）参照）。本
発明の固体撮像素子は、０．３μｍ以下のいわば半導体
レベルの微細な領域の技術であるため、樹脂パターン層
２１ａ間のギャップも０．６μｍ以下で形成し、感光性
樹脂層２１の膜厚を０．３μｍ以下で薄く形成すること
で、狭ギャップを達成することが極めて容易となる。
【００２５】次に、樹脂パターン層２１ａを所定の温度
で加熱・軟化させることにより凸レンズ状の樹脂レンズ
２１ｂを形成する（図４（ｃ）参照）。
で加熱・軟化させることにより凸レンズ状の樹脂レンズ
２１ｂを形成する（図４（ｃ）参照）。
【００２６】次に、樹脂レンズ２１ｂをマスクレジスト
にして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７をア
ッシングやドライエツチング等の手法で異方性の強いエ
ツチングを行うことにより樹脂レンズ２１ｃ、辺方向の
凹み２２及び対角方向の凹み２３形成する（図４（ｄ）
参照）。凹み２２及び凹み２３の深さは請求項６に示す
ように、０．０５μｍ〜１．５μｍの範囲に抑える必要
がある。さらに、、請求項３に示すように樹脂レンズ２
１ｂの形状を保持するため、アンダーコート層１７は樹
脂レンズ２１ｂの基材よりエッチングレート（通常３倍
程度）の高い樹脂を選定し、樹脂レンズ２１ｂの基材
は、屈折率等の光学特性を満足する材料を選定すること
が重要になる。
にして樹脂レンズ２１ｂ間のアンダーコート層１７をア
ッシングやドライエツチング等の手法で異方性の強いエ
ツチングを行うことにより樹脂レンズ２１ｃ、辺方向の
凹み２２及び対角方向の凹み２３形成する（図４（ｄ）
参照）。凹み２２及び凹み２３の深さは請求項６に示す
ように、０．０５μｍ〜１．５μｍの範囲に抑える必要
がある。さらに、、請求項３に示すように樹脂レンズ２
１ｂの形状を保持するため、アンダーコート層１７は樹
脂レンズ２１ｂの基材よりエッチングレート（通常３倍
程度）の高い樹脂を選定し、樹脂レンズ２１ｂの基材
は、屈折率等の光学特性を満足する材料を選定すること
が重要になる。
【００２７】次に、樹脂レンズ２１ｃ及び凹み２２及び
凹み２３上に所定の透明樹脂溶液をスピンナー等により
塗布し、樹脂レンズ２１ｃ上に所定厚の透明樹脂層３１
を、辺方向の凹み２２に所定厚の透明樹脂層Ｄを、対角
方向の凹み２３に所定厚の透明樹脂層Ｄｘｙを形成し
て、マイクロレンズ４０及びマイクロレンズアレイ５０
が形成された本発明の固体撮像素子を得る（図４
（ｅ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。透明樹脂層
３１の膜厚は、０．３μｍ以下の薄い膜厚が樹脂レンズ
２１ｃの形状を保持しやすく、狭ギャップを達成しやす
い。膜厚が０．４μｍを超えると樹脂レンズ２１ｃの形
状を再現しにくくなり（レンズの谷間を埋め、平坦にな
る）、エッチング処理を施しても狭ギャップを得にく
い。また、０．３μｍ以下の有機樹脂薄膜を、スピンコ
ートなどの一般的かつ低コストの塗布方法で形成する場
合、塗布液の粘度を大きく下げる（樹脂の固形比を減ら
す）必要がある。しかしながら、固形比をさげると塗布
液の乾燥時に均質な膜形成ができなくなる（乾燥時に樹
脂分が凝集し、ランド状になる、あるいは希薄溶液のた
め不安定になり樹脂が溶媒溶液中で既に擬集してしま
う）ため、実務的に塗布での透明樹脂の膜厚の下限は
０．０１μｍとなる。なお、塗布液に塗布性や分散性を
向上させるために界面活性剤を添加したり、複数の溶剤
種を混ぜたり、あるいは、樹脂の分子量や他樹脂の添加
を行っても良い。また、塗布の前処理として軽くエッチ
ング処理、プラズマ処理及び紫外線洗浄等を実施しても
良い。
凹み２３上に所定の透明樹脂溶液をスピンナー等により
塗布し、樹脂レンズ２１ｃ上に所定厚の透明樹脂層３１
を、辺方向の凹み２２に所定厚の透明樹脂層Ｄを、対角
方向の凹み２３に所定厚の透明樹脂層Ｄｘｙを形成し
て、マイクロレンズ４０及びマイクロレンズアレイ５０
が形成された本発明の固体撮像素子を得る（図４
（ｅ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。透明樹脂層
３１の膜厚は、０．３μｍ以下の薄い膜厚が樹脂レンズ
２１ｃの形状を保持しやすく、狭ギャップを達成しやす
い。膜厚が０．４μｍを超えると樹脂レンズ２１ｃの形
状を再現しにくくなり（レンズの谷間を埋め、平坦にな
る）、エッチング処理を施しても狭ギャップを得にく
い。また、０．３μｍ以下の有機樹脂薄膜を、スピンコ
ートなどの一般的かつ低コストの塗布方法で形成する場
合、塗布液の粘度を大きく下げる（樹脂の固形比を減ら
す）必要がある。しかしながら、固形比をさげると塗布
液の乾燥時に均質な膜形成ができなくなる（乾燥時に樹
脂分が凝集し、ランド状になる、あるいは希薄溶液のた
め不安定になり樹脂が溶媒溶液中で既に擬集してしま
う）ため、実務的に塗布での透明樹脂の膜厚の下限は
０．０１μｍとなる。なお、塗布液に塗布性や分散性を
向上させるために界面活性剤を添加したり、複数の溶剤
種を混ぜたり、あるいは、樹脂の分子量や他樹脂の添加
を行っても良い。また、塗布の前処理として軽くエッチ
ング処理、プラズマ処理及び紫外線洗浄等を実施しても
良い。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。まず、光電変換素子１２、遮光部１３が形成された
半導体基板１１上に、平坦化層１４、カラーフィルター
１５及び平坦化層１６を順次形成し、平坦化層１６上に
エポキシ系の樹脂溶液をスピンコートしてアンダーコー
ト層１７を形成した。次に、フェノール系の感光性樹脂
溶液（３８０Ｈ：ＪＳＲ製）をスピンナーで塗布、乾燥
して、１．２μｍ厚の感光性樹脂層２１を形成した。次
に、感光性樹脂層２１を所定のパターンを有するフォト
マスクを用いて、露光・現像等の一連のパターニング処
理を行って、アンダーコート層１７上に光電変換素子１
２の配列に対応した５μｍピッチ、０．６μｍギャップ
の樹脂パターン層２１ａを形成した。
る。まず、光電変換素子１２、遮光部１３が形成された
半導体基板１１上に、平坦化層１４、カラーフィルター
１５及び平坦化層１６を順次形成し、平坦化層１６上に
エポキシ系の樹脂溶液をスピンコートしてアンダーコー
ト層１７を形成した。次に、フェノール系の感光性樹脂
溶液（３８０Ｈ：ＪＳＲ製）をスピンナーで塗布、乾燥
して、１．２μｍ厚の感光性樹脂層２１を形成した。次
に、感光性樹脂層２１を所定のパターンを有するフォト
マスクを用いて、露光・現像等の一連のパターニング処
理を行って、アンダーコート層１７上に光電変換素子１
２の配列に対応した５μｍピッチ、０．６μｍギャップ
の樹脂パターン層２１ａを形成した。
【００２９】次に、ホットプレートで１８０℃３分間加
熱し、熱フロー処理を行い、アンダーコート層１７上に
辺方向のギャップ０．４μｍ、レンズの高さ１．５μｍ
の樹脂レンズ２１ｂを形成した。
熱し、熱フロー処理を行い、アンダーコート層１７上に
辺方向のギャップ０．４μｍ、レンズの高さ１．５μｍ
の樹脂レンズ２１ｂを形成した。
【００３０】次に、ドライエッチング装置にＯ2ガスを
導入し圧力２０Ｐａ、ＲＦパワー１ｋｗの条件で、基板
温度常温で２５秒間エッチング処理して、辺方向のギャ
ップ０．５μｍ、レンズの高さ１．５μｍの樹脂レンズ
２１ｃと深さ０．３μｍの凹み２２を形成した。ここ
で、アンダーコート層１７と樹脂レンズ２１ｃのエッチ
ングレートは３／１になるような樹脂を選定した。
導入し圧力２０Ｐａ、ＲＦパワー１ｋｗの条件で、基板
温度常温で２５秒間エッチング処理して、辺方向のギャ
ップ０．５μｍ、レンズの高さ１．５μｍの樹脂レンズ
２１ｃと深さ０．３μｍの凹み２２を形成した。ここ
で、アンダーコート層１７と樹脂レンズ２１ｃのエッチ
ングレートは３／１になるような樹脂を選定した。
【００３１】次に、熱硬化性のフェノール系樹脂溶液を
スピンコートして樹脂レンズ２１ｃ上に０．１μｍ厚の
透明樹脂層３１を形成し、０．１μｍギャップのマイク
ロレンズアレイ５０を有する固体撮像素子を得た。
スピンコートして樹脂レンズ２１ｃ上に０．１μｍ厚の
透明樹脂層３１を形成し、０．１μｍギャップのマイク
ロレンズアレイ５０を有する固体撮像素子を得た。
【００３２】本発明の固体撮像素子のマイクロレンズア
レイ辺方向のマイクロレンズ４０間の透明樹脂層の膜厚
Ｄは０．５μｍ、マイクロレンズアレイ対角方向のマイ
クロレンズ４０間透明樹脂層の膜厚Ｄｘｙは０．１μｍ
であった。さらに、開口率を測定した結果９６％を示
し、従来の固体撮像素子の開口率６４％に対し、大幅に
向上しているのが確認された。この結果、開口率の大幅
な改善により感度が向上し、同時に固体撮像素子への斜
め入射光の余分な反射を緩和し、スミアを解消した画像
品位の高い固体撮像素子を得ることができる。
レイ辺方向のマイクロレンズ４０間の透明樹脂層の膜厚
Ｄは０．５μｍ、マイクロレンズアレイ対角方向のマイ
クロレンズ４０間透明樹脂層の膜厚Ｄｘｙは０．１μｍ
であった。さらに、開口率を測定した結果９６％を示
し、従来の固体撮像素子の開口率６４％に対し、大幅に
向上しているのが確認された。この結果、開口率の大幅
な改善により感度が向上し、同時に固体撮像素子への斜
め入射光の余分な反射を緩和し、スミアを解消した画像
品位の高い固体撮像素子を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子に用いるマイクロ
レンズアレイは、あらかじめ樹脂レンズ間に凹みを形成
して、０．３μｍ以下の薄い樹脂膜を積層するため、レ
ンズの開口率を大幅に改善することができ、２００万画
素を超える高精細、高性能な固体撮像素子を提供でき
る。マイクロレンズアレイの辺方向及び対角方向のマイ
クロレンズ間の透明樹脂層の膜厚をコントロールできる
ため、そのレンズ機能を補完するとともに、反射光に起
因するノイズを解消できる効果がある。さらに、本発明
の製造方法によれば、マイクロレンズをスピンコートと
エッチングといった簡単なプロセスで製造できるため、
高精度のマイクロレンズを安定に再現性良く作成でき、
高精細固体撮像素子の製造で発生しがちなムラ不良を避
けることができる。さらに、本発明のマイクロレンズ形
成プロセスにおいて、高価な真空機器を使用するプロセ
スは、短時間処理のエッチング（あるいはアッシング）
のみであり、スループットが向上し、低コストの固体撮
像素子を提供できる。
レンズアレイは、あらかじめ樹脂レンズ間に凹みを形成
して、０．３μｍ以下の薄い樹脂膜を積層するため、レ
ンズの開口率を大幅に改善することができ、２００万画
素を超える高精細、高性能な固体撮像素子を提供でき
る。マイクロレンズアレイの辺方向及び対角方向のマイ
クロレンズ間の透明樹脂層の膜厚をコントロールできる
ため、そのレンズ機能を補完するとともに、反射光に起
因するノイズを解消できる効果がある。さらに、本発明
の製造方法によれば、マイクロレンズをスピンコートと
エッチングといった簡単なプロセスで製造できるため、
高精度のマイクロレンズを安定に再現性良く作成でき、
高精細固体撮像素子の製造で発生しがちなムラ不良を避
けることができる。さらに、本発明のマイクロレンズ形
成プロセスにおいて、高価な真空機器を使用するプロセ
スは、短時間処理のエッチング（あるいはアッシング）
のみであり、スループットが向上し、低コストの固体撮
像素子を提供できる。
【図１】本発明の一実施例を示す固体撮像素子の部分平
面図である。
面図である。
【図２】図１の平面図をＡ−Ａ線で切断した固体撮像素
子の部分模式断面図である。
子の部分模式断面図である。
【図３】（ａ）は図１の平面図をＢ−Ｂ線で切断したマ
イクロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図で
ある。（ｂ）は図１の平面図をＣ−Ｃ線で切断したマイ
クロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図であ
る。
イクロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図で
ある。（ｂ）は図１の平面図をＣ−Ｃ線で切断したマイ
クロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図であ
る。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の固体撮像素子の一
実施例の製造方法を工程順に示す構成部分断面図であ
る。
実施例の製造方法を工程順に示す構成部分断面図であ
る。
１１……半導体基板 １２……光電変換素子 １３……遮光部 １４、１６……平坦化層 １５……カラーフィルタ １７……アンダーコート層 ２１……感光性樹脂層 ２１ａ……樹脂パターン層 ２１ｂ、２１ｃ……樹脂レンズ ２２……辺方向の凹み ２３……対角方向の凹み ３１……透明樹脂層 ４０……マイクロレンズ ５０……マイクロレンズアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA01 AA05 AB01 BA10 EA20 FA06 GC08 GD04 GD07 5C024 CX13 CX41 CY47 DX01 EX43 EX52 GX03 GX12 GZ34
Claims (7)
- 【請求項１】少なくとも光電変換素子と、平坦化層と、
カラーフィルタと、アンダーコート層と、マイクロレン
ズが２次元的に配置されたマイクロレンズアレイとを備
えてなる固体撮像素子において、前記マイクロレンズア
レイ対角方向の前記マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚
み（Ｄｘｙ）が前記マイクロレンズアレイ辺方向の前記
マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚み（Ｄ）より薄く形
成されており、且つ、前記マイクロレンズアレイ辺方向
の前記マイクロレンズ間のギャップが０．３μｍ〜０．
００５μｍの範囲内であることを特徴とする固体撮像素
子。 - 【請求項２】前記マイクロレンズは凸形状の樹脂レンズ
上に透明樹脂層を形成した２層構成からなっており、前
記透明樹脂層の膜厚が０．３μｍ〜０．０１μｍの範囲
であって、前記マイクロレンズが形成されているアンダ
ーコート層の前記マイクロレンズアレイ辺方向及び対角
方向の前記マイクロレンズ間に深さ１．５μｍ〜０．０
５μｍの凹みを設けたことを特徴とする請求項１に記載
の固体撮像素子。 - 【請求項３】前記アンダーコート層は前記樹脂レンズの
基材よりエッチングレートの高い透明樹脂で形成されて
いることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像
素子。 - 【請求項４】前記マイクロレンズアレイ辺方向の前記樹
脂レンズ間のギャップが０．６μｍ以下に形成されてい
ることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一
項に記載の固体撮像素子。 - 【請求項５】以下の工程を少なくとも備えることを特徴
とする固体撮像素子の製造方法。 （ａ）半導体基板に光電変換素子、遮光部、平坦化層、
カラーフィルタ、平坦化層及びアンダーコート層を形成
する工程。 （ｂ）前記アンダーコート層上にレンズ材料を塗布し感
光性樹脂層を形成し、露光・現像処理して樹脂パターン
層を形成する工程。 （ｃ）前記樹脂パターンを熱フローさせて樹脂レンズを
形成する工程。 （ｄ）前記樹脂レンズ間の露出した前記アンダーコート
層をエッチングして凹みを形成する工程 （ｅ）前記樹脂レンズ及び前記アンダーコート層上に透
明樹脂を塗布してマイクロレンズ及びマイクロレンズア
レイを形成し、固体撮像素子を形成する工程。 - 【請求項６】前記アンダーコート層の凹みの深さを１．
５μｍ〜０．０５μｍの範囲にすることを特徴とする請
求項５記載の固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項７】前記透明樹脂層の膜厚を０．３μｍ〜０．
０１μｍにすることを特徴とする請求項５又は６に記載
の固体撮像素子の製造方法。
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