JP2002083948A - マイクロレンズ、固体撮像装置及びそれらの製造方法 - Google Patents
マイクロレンズ、固体撮像装置及びそれらの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 帯電による異物の付着を抑制しうるマイクロ
レンズ。 【解決手段】 マイクロレンズにおいて、前記マイクロ
レンズの表面が導電性表面であることを特徴とするマイ
クロレンズ。
レンズ。 【解決手段】 マイクロレンズにおいて、前記マイクロ
レンズの表面が導電性表面であることを特徴とするマイ
クロレンズ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズ、
詳しくは光電変換を行う受光部の上方にマイクロレンズ
を有する固体撮像装置及びそれらの製造方法の技術分野
に属する。
詳しくは光電変換を行う受光部の上方にマイクロレンズ
を有する固体撮像装置及びそれらの製造方法の技術分野
に属する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロレンズは、各種光学装置に用い
られている。その一例を挙げるに、固体撮像装置は、高
解像度の画像の要求と撮影システムの小型化の要求から
集積回路チップの小型化と高画素化に向けた開発が進め
られている。チップの小型化と高画素化を達成するため
には画素サイズを縮小することが必須であり、受光面積
の縮小に伴う電気的な出力信号の低下を補うために光電
変換素子の高感度化、Ｓ／Ｎ比改善、広開口化等の追及
が行われている。
られている。その一例を挙げるに、固体撮像装置は、高
解像度の画像の要求と撮影システムの小型化の要求から
集積回路チップの小型化と高画素化に向けた開発が進め
られている。チップの小型化と高画素化を達成するため
には画素サイズを縮小することが必須であり、受光面積
の縮小に伴う電気的な出力信号の低下を補うために光電
変換素子の高感度化、Ｓ／Ｎ比改善、広開口化等の追及
が行われている。
【０００３】マイクロレンズは撮像装置内の個々の画素
の広開口化を目的として考案されたものであり、与えら
れた画素に入射する光線を効率良く受光部に集光するこ
とにより実質的に開口率をあげることができる。マイク
ロレンズは、受光部の上方に個々の受光部に対応して画
素毎に設けられている（ヨーロッパ特許公開第９４８０
５５号広報参照）。
の広開口化を目的として考案されたものであり、与えら
れた画素に入射する光線を効率良く受光部に集光するこ
とにより実質的に開口率をあげることができる。マイク
ロレンズは、受光部の上方に個々の受光部に対応して画
素毎に設けられている（ヨーロッパ特許公開第９４８０
５５号広報参照）。
【０００４】マイクロレンズの形成方法としてはホトリ
ソグラフィー法を用いる方法が一般的である。その製造
工程は、受光部を有する撮像装置の上面を透明樹脂によ
って平坦化し、その後最終的にはマイクロレンズとなる
感光性樹脂をホトリソグラフィー法によって各画素に対
応するように島状に形成し、ついで島状に形成された樹
脂パターンを加熱することにより島状の樹脂パターンを
軟化させ、その表面張力によって樹脂の表面を球面化
し、それを硬化させてレンズとしている。
ソグラフィー法を用いる方法が一般的である。その製造
工程は、受光部を有する撮像装置の上面を透明樹脂によ
って平坦化し、その後最終的にはマイクロレンズとなる
感光性樹脂をホトリソグラフィー法によって各画素に対
応するように島状に形成し、ついで島状に形成された樹
脂パターンを加熱することにより島状の樹脂パターンを
軟化させ、その表面張力によって樹脂の表面を球面化
し、それを硬化させてレンズとしている。
【０００５】図２４は、従来の固体撮像装置の断面を示
している。
している。
【０００６】半導体基板１１には、受光部となる光電変
換素子１、垂直CCDレジスタ１２、チャンネルストップ
は１３、転送ゲート領域１４が形成されている。半導体
基板１１は、その表面上にゲート絶縁膜１６、転送電極
１５、遮光膜１７、層間絶縁膜１８、カバー層１９を有
している。
換素子１、垂直CCDレジスタ１２、チャンネルストップ
は１３、転送ゲート領域１４が形成されている。半導体
基板１１は、その表面上にゲート絶縁膜１６、転送電極
１５、遮光膜１７、層間絶縁膜１８、カバー層１９を有
している。
【０００７】そして、カバー層１９の上には透明樹脂層
の平坦化膜２が形成され、さらにその上にはマイクロレ
ンズアレイ３が形成されている。
の平坦化膜２が形成され、さらにその上にはマイクロレ
ンズアレイ３が形成されている。
【０００８】この場合、高屈折率のマイクロレンズ樹脂
界面が露出しているために入射光の反射損失が大きくな
ってしまう。
界面が露出しているために入射光の反射損失が大きくな
ってしまう。
【０００９】これを改善するためにマイクロレンズの表
面にフッ化アルミニウムなどの反射防止膜を形成するこ
とが、特開平１０−１５０１７９号広報に掲載されてい
る。
面にフッ化アルミニウムなどの反射防止膜を形成するこ
とが、特開平１０−１５０１７９号広報に掲載されてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明者が多くの実験
を繰り返し行った結果、従来の固体撮像装置は以下に述
べる解決すべき課題を潜在的に有しているものであるこ
とが判明した。
を繰り返し行った結果、従来の固体撮像装置は以下に述
べる解決すべき課題を潜在的に有しているものであるこ
とが判明した。
【００１１】即ち、マイクロレンズの表面が絶縁性の高
い高分子樹脂等によって形成されるため、固体撮像装置
の表面が帯電しやすく異物が付着しやすいのである。し
かも、マイクロレンズの存在により固体撮像装置の最表
面は凹凸を有する面であるため、付着した異物の除去を
難しくしており、更に画素の微細化が進めば異物の除去
は一層困難になる。そして、このような課題は固体撮像
装置に限られたものではない。
い高分子樹脂等によって形成されるため、固体撮像装置
の表面が帯電しやすく異物が付着しやすいのである。し
かも、マイクロレンズの存在により固体撮像装置の最表
面は凹凸を有する面であるため、付着した異物の除去を
難しくしており、更に画素の微細化が進めば異物の除去
は一層困難になる。そして、このような課題は固体撮像
装置に限られたものではない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、帯電に
よる異物の付着を抑制しうるマイクロレンズ、固体撮像
装置及びその製造方法を提供する事にある。
よる異物の付着を抑制しうるマイクロレンズ、固体撮像
装置及びその製造方法を提供する事にある。
【００１３】本発明の別の目的は、マイクロレンズの表
面が導電性表面であることを特徴とするマイクロレン
ズ、固体撮像装置及びその製造方法を提供することにあ
る。
面が導電性表面であることを特徴とするマイクロレン
ズ、固体撮像装置及びその製造方法を提供することにあ
る。
【００１４】本発明の更に別の目的は、支持基体の上方
に樹脂パターンを形成する工程、前記樹脂パターンを成
形する工程、前記成形された樹脂パターンに紫外線を照
射するとともに熱処理を施す工程、その後、前記樹脂パ
ターンの表面を導電性表面に変える工程を含むことを特
徴とするマイクロレンズの製造方法又は固体撮像装置の
製造方法を提供する事にある。
に樹脂パターンを形成する工程、前記樹脂パターンを成
形する工程、前記成形された樹脂パターンに紫外線を照
射するとともに熱処理を施す工程、その後、前記樹脂パ
ターンの表面を導電性表面に変える工程を含むことを特
徴とするマイクロレンズの製造方法又は固体撮像装置の
製造方法を提供する事にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態による
マイクロレンズの断面図である。
マイクロレンズの断面図である。
【００１６】支持基体SUBの表面上には、複数のマイク
ロレンズ３がアレイ状に並んでおり、その表面は導電性
表面になっている。
ロレンズ３がアレイ状に並んでおり、その表面は導電性
表面になっている。
【００１７】ここでは、導電性表面を呈する光透過性の
導電膜５を付設することにより、導電性表面を有するマ
イクロレンズを得ている。
導電膜５を付設することにより、導電性表面を有するマ
イクロレンズを得ている。
【００１８】本発明に用いられる支持基体SUBとして
は、ガラスや樹脂或いは後述するような固体撮像装置が
作製された半導体チップであってもよい。
は、ガラスや樹脂或いは後述するような固体撮像装置が
作製された半導体チップであってもよい。
【００１９】本発明に用いられる導電膜５としては、マ
イクロレンズ３を透過する光に対する透過性の導電膜が
好ましく用いられる。具体的には、酸化インジウム錫の
ような酸化物導電体やダイヤモンド状炭素膜（DLC）の
ような炭素を主成分とする導電膜、或いは、マイクロレ
ンズの表面を低抵抗表面になるよう変質させた膜であっ
てもよい。
イクロレンズ３を透過する光に対する透過性の導電膜が
好ましく用いられる。具体的には、酸化インジウム錫の
ような酸化物導電体やダイヤモンド状炭素膜（DLC）の
ような炭素を主成分とする導電膜、或いは、マイクロレ
ンズの表面を低抵抗表面になるよう変質させた膜であっ
てもよい。
【００２０】更に、導電膜５とマイクロレンズ３との間
に下引層（アンダーコート膜）を形成してもよく、この
場合には、後述する低屈折率の膜を用いるとよい。
に下引層（アンダーコート膜）を形成してもよく、この
場合には、後述する低屈折率の膜を用いるとよい。
【００２１】本発明のマイクロレンズに用いることがで
きる樹脂は、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリオ
レフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ノボラック樹脂等か
ら選択することができる。
きる樹脂は、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリオ
レフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ノボラック樹脂等か
ら選択することができる。
【００２２】マイクロレンズの成形方法として、加熱成
形法を採用する場合には熱可塑性の樹脂を用いることが
好ましい。エッチングや型を用いた成形法を用いる場合
にはこの限りではない。
形法を採用する場合には熱可塑性の樹脂を用いることが
好ましい。エッチングや型を用いた成形法を用いる場合
にはこの限りではない。
【００２３】マイクロレンズの成形方法としては、特開
平１１−１５１７５８号公報や特開平１１−１５３７０
４号公報や特開２０００−１０８２１６や特開２０００
−２６６９０９号公報や特開２０００−３０７０９０号
公報に開示されている方法を採用することができる。
平１１−１５１７５８号公報や特開平１１−１５３７０
４号公報や特開２０００−１０８２１６や特開２０００
−２６６９０９号公報や特開２０００−３０７０９０号
公報に開示されている方法を採用することができる。
【００２４】本発明に好適なマイクロレンズの導電性表
面におけるシート抵抗値は、１０6Ω□未満であり下限
は特に限定されない。
面におけるシート抵抗値は、１０6Ω□未満であり下限
は特に限定されない。
【００２５】後述する実施形態により得られるシート抵
抗値の具体例は１０6Ω□未満１０Ω□以上である。
抗値の具体例は１０6Ω□未満１０Ω□以上である。
【００２６】本発明によれば、光透過性の導電膜により
帯電を防止して異物付着を抑制できる。
帯電を防止して異物付着を抑制できる。
【００２７】（実施形態１）以下、固体撮像装置を例に
挙げて本発明の一実施の形態によるマイクロレンズにつ
いて説明する。
挙げて本発明の一実施の形態によるマイクロレンズにつ
いて説明する。
【００２８】図２は本発明の一実施の形態による固体撮
像装置の模式断面図であり、１はホトダイオードやホト
トランジスタなどの光電変換素子となる受光部、２は電
極や配線により形成される凹凸表面上に形成されて、平
坦な表面を提供するための平坦化膜、３は集光用のマイ
クロレンズ、６は赤（R）、緑（G）、青（B）、イエロ
ー（Y）、シアン（C）、マゼンタ（M）から選択される
色を呈する着色層の組み合わせを備えたカラーフィルタ
ー、７はカラーフィルター６上の平坦化膜である。この
例では、平坦化膜７を有する固体撮像装置のチップが支
持基体となっている。
像装置の模式断面図であり、１はホトダイオードやホト
トランジスタなどの光電変換素子となる受光部、２は電
極や配線により形成される凹凸表面上に形成されて、平
坦な表面を提供するための平坦化膜、３は集光用のマイ
クロレンズ、６は赤（R）、緑（G）、青（B）、イエロ
ー（Y）、シアン（C）、マゼンタ（M）から選択される
色を呈する着色層の組み合わせを備えたカラーフィルタ
ー、７はカラーフィルター６上の平坦化膜である。この
例では、平坦化膜７を有する固体撮像装置のチップが支
持基体となっている。
【００２９】又、１７は受光部意外に光が入射しないよ
うに形成された遮光膜、１８は上下の配線間や配線と遮
光膜との間に設けられる層間絶縁膜、２０は電極又は配
線である。
うに形成された遮光膜、１８は上下の配線間や配線と遮
光膜との間に設けられる層間絶縁膜、２０は電極又は配
線である。
【００３０】本実施の形態おいては、マイクロレンズ３
の表面に光透過性の導電膜５が設けられており帯電し難
くなっている。こうして、マイクロレンズ３上に帯電に
よる異物付着を防止できる。
の表面に光透過性の導電膜５が設けられており帯電し難
くなっている。こうして、マイクロレンズ３上に帯電に
よる異物付着を防止できる。
【００３１】光透過性の導電膜５としては、受光部１が
受光すべき光（電磁波）に対して必用な透過率を有する
導電体或いは低抵抗半導体により形成できる。具体的に
は、酸化錫、酸化インジウム、ITO（酸化インジウム
錫）、酸化亜鉛、CTO（酸化カドミウム錫）、酸化イリ
ジウムなどの導電性金属酸化物である。或いは、金など
の金属薄膜を用いることもできる。
受光すべき光（電磁波）に対して必用な透過率を有する
導電体或いは低抵抗半導体により形成できる。具体的に
は、酸化錫、酸化インジウム、ITO（酸化インジウム
錫）、酸化亜鉛、CTO（酸化カドミウム錫）、酸化イリ
ジウムなどの導電性金属酸化物である。或いは、金など
の金属薄膜を用いることもできる。
【００３２】更には、ダイヤモンド状炭素膜のような炭
素を主成分とする膜であったり、マイクロレンズ表面に
イオン照射を行って得られた変質層であってもよい。
素を主成分とする膜であったり、マイクロレンズ表面に
イオン照射を行って得られた変質層であってもよい。
【００３３】光透過性の導電膜５の厚さは、用いる材料
に依存するが、１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内から選択す
るとよい。とりわけ、マイクロレンズ表面での光の反射
を抑制するために、１ｎｍ〜２０ｎｍ、より好ましくは
１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲とすることが好ましいものであ
る。
に依存するが、１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内から選択す
るとよい。とりわけ、マイクロレンズ表面での光の反射
を抑制するために、１ｎｍ〜２０ｎｍ、より好ましくは
１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲とすることが好ましいものであ
る。
【００３４】本発明に用いられる固体撮像装置として
は、図２に示したようなＣＣＤイメージセンサや、ＣＭ
ＯＳ型イメージセンサ、バイポーラ形イメージセンサな
どの周知のイメージセンサを用いることができる。
は、図２に示したようなＣＣＤイメージセンサや、ＣＭ
ＯＳ型イメージセンサ、バイポーラ形イメージセンサな
どの周知のイメージセンサを用いることができる。
【００３５】以下、図３を参照してマイクロレンズの製
造方法について説明するに、図２のカラーフィルター６
より下方の構造は、周知の半導体デバイス製造工程およ
びカラーフィルター製造工程により作成できるもので、
ここでは記述を避ける。
造方法について説明するに、図２のカラーフィルター６
より下方の構造は、周知の半導体デバイス製造工程およ
びカラーフィルター製造工程により作成できるもので、
ここでは記述を避ける。
【００３６】カラーフィルターを形成後、カラーフィル
ターの表面の凹部を埋めて平坦化するためにアクリル系
樹脂などを表面にコーティングして平坦化膜７を形成す
る。
ターの表面の凹部を埋めて平坦化するためにアクリル系
樹脂などを表面にコーティングして平坦化膜７を形成す
る。
【００３７】図３の（ａ）に示すように、平坦化膜７の
表面に感光性樹脂組成物の膜を形成し、例えば矩形状、
円形状等のパターン３Ａにホトリソグラフィーによって
パターニングした後に、パターニングした樹脂全面に紫
外線照射を行い感光性成分のブリーチングを行う。
表面に感光性樹脂組成物の膜を形成し、例えば矩形状、
円形状等のパターン３Ａにホトリソグラフィーによって
パターニングした後に、パターニングした樹脂全面に紫
外線照射を行い感光性成分のブリーチングを行う。
【００３８】次いで、図３の（ｂ）に示すように、熱処
理を行う事により島状にパターニングされた樹脂（感光
性樹脂の種類によっては、熱処理時に感光性がなくても
よい）パターン３Ａを加熱熔融する。この時熔融した樹
脂自体の表面張力によって、表面が上に凸の曲面にな
る。このような現象を利用して例えば凸レンズ形状を持
つマイクロレンズ３を形成する。
理を行う事により島状にパターニングされた樹脂（感光
性樹脂の種類によっては、熱処理時に感光性がなくても
よい）パターン３Ａを加熱熔融する。この時熔融した樹
脂自体の表面張力によって、表面が上に凸の曲面にな
る。このような現象を利用して例えば凸レンズ形状を持
つマイクロレンズ３を形成する。
【００３９】そして、成形された樹脂即ち、マイクロレ
ンズ３に含まれる揮発性成分の除去とマイクロレンズ自
体の物理的強度並びに耐熱性を上げるために、マイクロ
レンズに紫外線を照射しながらマイクロレンズを熱処理
する。この処理により樹脂を構成するポリマーを３次元
硬化させる。使用する紫外線光源は３００ｎｍ以下の遠
紫外領域の波長を含む光を発生できるものである。又、
紫外線照射及び熱処理は、マイクロレンズが大気中の酸
素によって酸化して変質しないように窒素やアルゴンの
ような不活性ガス雰囲気下で行うと良い。
ンズ３に含まれる揮発性成分の除去とマイクロレンズ自
体の物理的強度並びに耐熱性を上げるために、マイクロ
レンズに紫外線を照射しながらマイクロレンズを熱処理
する。この処理により樹脂を構成するポリマーを３次元
硬化させる。使用する紫外線光源は３００ｎｍ以下の遠
紫外領域の波長を含む光を発生できるものである。又、
紫外線照射及び熱処理は、マイクロレンズが大気中の酸
素によって酸化して変質しないように窒素やアルゴンの
ような不活性ガス雰囲気下で行うと良い。
【００４０】図３の（ｃ）に示すように、次いで、真空
蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の方法により、マイクロレンズの表面に導
電膜を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より好まし
くは２００℃以下にするとより好ましい。
蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の方法により、マイクロレンズの表面に導
電膜を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より好まし
くは２００℃以下にするとより好ましい。
【００４１】こうして、本実施の形態によるマイクロレ
ンズ付き固体撮像装置が製造できる。以上の説明では、
マイクロレンズの出発材料として感光性樹脂を用いた
が、熔融するものであれば、感光性をもたない樹脂であ
ってもよい。
ンズ付き固体撮像装置が製造できる。以上の説明では、
マイクロレンズの出発材料として感光性樹脂を用いた
が、熔融するものであれば、感光性をもたない樹脂であ
ってもよい。
【００４２】マイクロレンズ表面を単に保護するための
構成としては表面に保護膜を設ければよいが、マイクロ
レンズの開口数をできるだけ大きくして広い角度範囲の
入射光線を取り込むためにはレンズ曲面と接する媒体の
屈折率はできるだけ小さくしなければならない。そうす
ると、事実上、マイクロレンズ表面に厚い保護膜を形成
することは困難である。
構成としては表面に保護膜を設ければよいが、マイクロ
レンズの開口数をできるだけ大きくして広い角度範囲の
入射光線を取り込むためにはレンズ曲面と接する媒体の
屈折率はできるだけ小さくしなければならない。そうす
ると、事実上、マイクロレンズ表面に厚い保護膜を形成
することは困難である。
【００４３】また、マイクロレンズ表面に薄くかつ強固
な保護膜を形成する場合には、マイクロレンズ表面で発
生する入射光線の反射による光量損失を防止するため、
表面反射の防止も重要なポイントとなる。
な保護膜を形成する場合には、マイクロレンズ表面で発
生する入射光線の反射による光量損失を防止するため、
表面反射の防止も重要なポイントとなる。
【００４４】本実施の形態によれば、マイクロレンズ表
面に光透過性の導電膜を形成することによって、帯電抑
制が可能であるが、必要に応じて導電膜の厚さを上述し
たように適宜定めれば、表面反射を少なくすることもで
きる。
面に光透過性の導電膜を形成することによって、帯電抑
制が可能であるが、必要に応じて導電膜の厚さを上述し
たように適宜定めれば、表面反射を少なくすることもで
きる。
【００４５】例えば、以下に述べる実験１に基づいて、
表面反射を少なくする為の好適な導電膜の厚さを決める
ことができる。
表面反射を少なくする為の好適な導電膜の厚さを決める
ことができる。
【００４６】（実験１）ノンアルカリガラス基板の上に
マイクロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形
成し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が
１００ｎｍ〜１４０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を合
計５種作製した。
マイクロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形
成し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が
１００ｎｍ〜１４０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を合
計５種作製した。
【００４７】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。この反射率測定に際しては、ＩＴＯ膜と樹脂との界
面以外による反射光成分は別途測定して測定値から差し
引いている。
た。この反射率測定に際しては、ＩＴＯ膜と樹脂との界
面以外による反射光成分は別途測定して測定値から差し
引いている。
【００４８】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図４に示す。
を図４に示す。
【００４９】また、本発明者は、ノンアルカリガラス基
板の上にマイクロレンズの材料を同じ材料からなる樹脂
の膜を形成し、その樹脂の膜の上にスパッタリングによ
り膜厚が１ｎｍ〜３０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を
合計６種作製した。
板の上にマイクロレンズの材料を同じ材料からなる樹脂
の膜を形成し、その樹脂の膜の上にスパッタリングによ
り膜厚が１ｎｍ〜３０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を
合計６種作製した。
【００５０】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。この反射率測定に際しては、ＩＴＯ膜と樹脂との界
面以外による反射光成分は別途測定して測定値から差し
引いている。
た。この反射率測定に際しては、ＩＴＯ膜と樹脂との界
面以外による反射光成分は別途測定して測定値から差し
引いている。
【００５１】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図５に示す。
を図５に示す。
【００５２】図５より明らかなように、ＩＴＯ膜厚１〜
５ｎｍで可視光全帯域での反射率が約６％以下になっ
た。膜を形成する前のマイクロレンズ材料表面の分光反
射率は４００ｎｍから７００ｎｍにおいて５.２％〜６.
０％であったので、この場合、ＩＴＯ膜の成膜による反
射率増加量は約１％以下である。
５ｎｍで可視光全帯域での反射率が約６％以下になっ
た。膜を形成する前のマイクロレンズ材料表面の分光反
射率は４００ｎｍから７００ｎｍにおいて５.２％〜６.
０％であったので、この場合、ＩＴＯ膜の成膜による反
射率増加量は約１％以下である。
【００５３】また、光学計算によって算出される反射防
止条件に相当する膜厚（λ／４膜）を有するＩＴＯ膜を
形成した基準試料の場合、可視光領域全体での反射率は
１０％より高かったので、膜厚が１ｎｍ〜２０ｎｍの膜
を有する試料の場合には、基準試料よりも可視光波長に
対して充分小さい反射率にすることができた。
止条件に相当する膜厚（λ／４膜）を有するＩＴＯ膜を
形成した基準試料の場合、可視光領域全体での反射率は
１０％より高かったので、膜厚が１ｎｍ〜２０ｎｍの膜
を有する試料の場合には、基準試料よりも可視光波長に
対して充分小さい反射率にすることができた。
【００５４】また、ＩＴＯ膜厚５ｎｍ以下の場合には反
射率は可視光全帯域においてより一層低下するため、膜
厚バラツキなどに対するプロセスマージンを大きく取れ
る。これは製造工程上の極めて有利である。
射率は可視光全帯域においてより一層低下するため、膜
厚バラツキなどに対するプロセスマージンを大きく取れ
る。これは製造工程上の極めて有利である。
【００５５】なお、光透過性の導電膜を設けてもマイク
ロレンズ自体の光学特性の劣化は見られなかった。
ロレンズ自体の光学特性の劣化は見られなかった。
【００５６】ところで、マイクロレンズ表面への異物付
着は製品不良に直結するためできる限りさけなければな
らない。しかも、前述したようにチップの小型化と高画
素化を達成するために画素サイズを縮小した場合、撮像
結果に影響を与える異物の大きさは画素サイズの縮小に
応じて小さくなる。よって、微細な異物であっても付着
しにくい構成であることは勿論のこと、仮に異物が付着
した場合でも洗浄によって容易に除去できる必要があ
る。
着は製品不良に直結するためできる限りさけなければな
らない。しかも、前述したようにチップの小型化と高画
素化を達成するために画素サイズを縮小した場合、撮像
結果に影響を与える異物の大きさは画素サイズの縮小に
応じて小さくなる。よって、微細な異物であっても付着
しにくい構成であることは勿論のこと、仮に異物が付着
した場合でも洗浄によって容易に除去できる必要があ
る。
【００５７】以下に述べる実験２は、洗浄耐性を調べた
ものである。
ものである。
【００５８】（実験２）実験１で作製した試料を各種洗
浄液に浸し洗浄耐性を調べた。マイクロレンズの洗浄に
一般的に用いられる有機溶媒、ノニオン系界面活性剤、
水などに対しては十分な耐性を有することが分かった。
浄液に浸し洗浄耐性を調べた。マイクロレンズの洗浄に
一般的に用いられる有機溶媒、ノニオン系界面活性剤、
水などに対しては十分な耐性を有することが分かった。
【００５９】以上記述したように、本実施形態の固体撮
像装置によれば、マイクロレンズ表面を導電性とするこ
とにより、静電気による異物付着を防止できる。又、し
かも光透過性の導電膜の膜厚を上述したように適宜選定
すれば、膜を設けなかった場合と比較して、その表面反
射率をほぼ同等に抑えることができる。
像装置によれば、マイクロレンズ表面を導電性とするこ
とにより、静電気による異物付着を防止できる。又、し
かも光透過性の導電膜の膜厚を上述したように適宜選定
すれば、膜を設けなかった場合と比較して、その表面反
射率をほぼ同等に抑えることができる。
【００６０】又、本実施形態の固体撮像装置の製造方法
によれば、光透過性の導電膜を形成する前にマイクロレ
ンズにＵＶ硬化処理を行うことにより、マイクロレンズ
自体の揮発性成分の除去が図れると共に、耐熱性および
機械的強度を増す。その結果、導電膜成膜時に許される
許容成膜温度を高くすることができる、成膜温度が高く
なると導電膜の膜質を改善できると共にマイクロレンズ
表面への密着性を高めることができる、さらにマイクロ
レンズ自体の機械的強度が増すために洗浄耐性も向上す
る。
によれば、光透過性の導電膜を形成する前にマイクロレ
ンズにＵＶ硬化処理を行うことにより、マイクロレンズ
自体の揮発性成分の除去が図れると共に、耐熱性および
機械的強度を増す。その結果、導電膜成膜時に許される
許容成膜温度を高くすることができる、成膜温度が高く
なると導電膜の膜質を改善できると共にマイクロレンズ
表面への密着性を高めることができる、さらにマイクロ
レンズ自体の機械的強度が増すために洗浄耐性も向上す
る。
【００６１】（実施形態２）以下の本発明の実施形態
は、光電変換を行うための受光部と、受光部上に設けら
れたマイクロレンズとを有する固体撮像装置において、
前記マイクロレンズの表面が、光透過性の導電膜と前記
マイクロレンズの構成材料の屈折率より低い屈折率を有
する低屈折率膜によって覆われていることを特徴とす
る。
は、光電変換を行うための受光部と、受光部上に設けら
れたマイクロレンズとを有する固体撮像装置において、
前記マイクロレンズの表面が、光透過性の導電膜と前記
マイクロレンズの構成材料の屈折率より低い屈折率を有
する低屈折率膜によって覆われていることを特徴とす
る。
【００６２】図６は本発明の一実施の形態による固体撮
像装置の模式断面図であり、１はホトダイオードやホト
トランジスタなどの光電変換素子となる受光部、２は電
極や配線により形成される凹凸表面上に形成されて、平
坦な表面を提供するための平坦化膜、３は集光用のマイ
クロレンズ、６は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、イエ
ロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）から選択さ
れる色を呈する着色層の組み合わせを備えたカラーフィ
ルター、７はカラーフィルター６上の平坦化膜である。
像装置の模式断面図であり、１はホトダイオードやホト
トランジスタなどの光電変換素子となる受光部、２は電
極や配線により形成される凹凸表面上に形成されて、平
坦な表面を提供するための平坦化膜、３は集光用のマイ
クロレンズ、６は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、イエ
ロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）から選択さ
れる色を呈する着色層の組み合わせを備えたカラーフィ
ルター、７はカラーフィルター６上の平坦化膜である。
【００６３】又、１７は受光部以外に光が入射しないよ
うに形成された遮光膜、１８は上下の配線間や配線と遮
光膜との間に設けられる層間絶縁膜、２０は電極又は配
線である。
うに形成された遮光膜、１８は上下の配線間や配線と遮
光膜との間に設けられる層間絶縁膜、２０は電極又は配
線である。
【００６４】本実施の形態においては、マイクロレンズ
３の表面にマイクロレンズの構成材料の屈折率より低い
屈折率を有する低屈折率膜８が設けられ、光の反射によ
る光の利用効率の減少を防ぐ。更にマイクロレンズ３の
上には、光透過性の導電膜５が設けられており、帯電し
難くなっている。こうして、マイクロレンズ３上に帯電
による異物付着を防止できる。
３の表面にマイクロレンズの構成材料の屈折率より低い
屈折率を有する低屈折率膜８が設けられ、光の反射によ
る光の利用効率の減少を防ぐ。更にマイクロレンズ３の
上には、光透過性の導電膜５が設けられており、帯電し
難くなっている。こうして、マイクロレンズ３上に帯電
による異物付着を防止できる。
【００６５】マイクロレンズは、例えばポジ型ホトレジ
スト等の感光性樹脂の硬化物からなり、その屈折率は
１.５〜１.７である。
スト等の感光性樹脂の硬化物からなり、その屈折率は
１.５〜１.７である。
【００６６】光透過性の導電膜５としては、受光部１が
受光すべき光（電磁波）に対して必用な透過率を有する
導電体或いは低抵抗半導体により形成できる。具体的に
は、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ（酸化インジウム
錫）、酸化亜鉛、ＣＴＯ（酸化カドミウム錫）、酸化イ
リジウムなどである。或いは、金などの金属薄膜を用い
ることもある。更には、炭素を主成分とする膜であって
もよい。
受光すべき光（電磁波）に対して必用な透過率を有する
導電体或いは低抵抗半導体により形成できる。具体的に
は、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ（酸化インジウム
錫）、酸化亜鉛、ＣＴＯ（酸化カドミウム錫）、酸化イ
リジウムなどである。或いは、金などの金属薄膜を用い
ることもある。更には、炭素を主成分とする膜であって
もよい。
【００６７】光透過性の導電膜５の厚さは、用いる材料
に依存するが、１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内から選択す
るとよい。とりわけ、マイクロレンズ表面での光の反射
を抑制するために、１ｎｍ〜２０ｎｍ、より好ましくは
１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲とすることがより好ましいもの
である。
に依存するが、１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内から選択す
るとよい。とりわけ、マイクロレンズ表面での光の反射
を抑制するために、１ｎｍ〜２０ｎｍ、より好ましくは
１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲とすることがより好ましいもの
である。
【００６８】本発明に用いられる低屈折率膜８とは、屈
折率が１.３〜１.５程度の膜であり酸化シリコン、フッ
化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシ
ウムアルミニウムなどであり、その厚さは１０ｎｍ〜１
３０ｎｍが好ましいものである。
折率が１.３〜１.５程度の膜であり酸化シリコン、フッ
化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシ
ウムアルミニウムなどであり、その厚さは１０ｎｍ〜１
３０ｎｍが好ましいものである。
【００６９】本発明に用いられる固体撮像装置として
は、図６に示したようなＣＣＤイメージセンサや、ＣＭ
ＯＳ型イメージセンサ、バイポーラ型イメージセンサな
ど周知のイメージセンサを用いることができる。
は、図６に示したようなＣＣＤイメージセンサや、ＣＭ
ＯＳ型イメージセンサ、バイポーラ型イメージセンサな
ど周知のイメージセンサを用いることができる。
【００７０】以下、図７を参照してマイクロレンズの製
造方法について説明する。図６カラーフィルター６より
下方の構造は、周知の半導体デバイス製造工程およびカ
ラーフィルター製造工程により作成できるもので、ここ
では記述を避ける。
造方法について説明する。図６カラーフィルター６より
下方の構造は、周知の半導体デバイス製造工程およびカ
ラーフィルター製造工程により作成できるもので、ここ
では記述を避ける。
【００７１】カラーフィルターを形成後、カラーフィル
ターの表面の凹部を埋めて平坦化するためにアクリル系
樹脂などを表面にコーティングして平坦化膜７を形成す
る。
ターの表面の凹部を埋めて平坦化するためにアクリル系
樹脂などを表面にコーティングして平坦化膜７を形成す
る。
【００７２】図７の（ａ）に示すように、平坦化膜７の
表面に感光性樹脂組成物の膜を形成し、例えば矩形状、
円形状等のパターン３Ａにホトリソグラフィーによって
パターニングした後に、パターニングした樹脂全面に紫
外線照射を行い感光性成分のブリーチングを行う。
表面に感光性樹脂組成物の膜を形成し、例えば矩形状、
円形状等のパターン３Ａにホトリソグラフィーによって
パターニングした後に、パターニングした樹脂全面に紫
外線照射を行い感光性成分のブリーチングを行う。
【００７３】次いで、図７の（ｂ）に示すように、熱処
理を行う事により島状にパターニングされた樹脂（感光
性樹脂の種類によっては、熱処理時に感光性がなくても
よい）パターン３Ａを加熱熔融する。この時熔融した樹
脂自体の表面張力によって、表面が上に凸の曲面にな
る。このような現象を利用して例えば凸レンズ形状を持
つマイクロレンズ３を形成する。
理を行う事により島状にパターニングされた樹脂（感光
性樹脂の種類によっては、熱処理時に感光性がなくても
よい）パターン３Ａを加熱熔融する。この時熔融した樹
脂自体の表面張力によって、表面が上に凸の曲面にな
る。このような現象を利用して例えば凸レンズ形状を持
つマイクロレンズ３を形成する。
【００７４】そして、成形された樹脂即ち、マイクロレ
ンズ３に含まれる揮発性成分の除去とマイクロレンズ自
体の物理的強度並びに耐熱性をあげるために、マイクロ
レンズに紫外線を照射しながらマイクロレンズを熱処理
する。この処理により樹脂を構成するポリマーを３次元
硬化させる。使用する紫外線光源は３００ｎｍ以下の遠
紫外領域の波長を含む光を発生できるものである。又、
紫外線照射及び熱処理は、マイクロレンズが大気中の酸
素によって酸化して変質しないように窒素やアルゴンの
ような不活性ガス雰囲気下で行うとよい。
ンズ３に含まれる揮発性成分の除去とマイクロレンズ自
体の物理的強度並びに耐熱性をあげるために、マイクロ
レンズに紫外線を照射しながらマイクロレンズを熱処理
する。この処理により樹脂を構成するポリマーを３次元
硬化させる。使用する紫外線光源は３００ｎｍ以下の遠
紫外領域の波長を含む光を発生できるものである。又、
紫外線照射及び熱処理は、マイクロレンズが大気中の酸
素によって酸化して変質しないように窒素やアルゴンの
ような不活性ガス雰囲気下で行うとよい。
【００７５】図７の（ｃ）に示すように、真空蒸着、イ
オンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタリン
グ等の方法により、マイクロレンズ３の表面に低屈折率
膜８を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より好まし
くは２００℃以下にするとよい。
オンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタリン
グ等の方法により、マイクロレンズ３の表面に低屈折率
膜８を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より好まし
くは２００℃以下にするとよい。
【００７６】図７の（ｄ）に示すように、次いで、真空
蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の方法により、マイクロレンズの表面に更
に導電膜５を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より
好ましくは２００℃以下にするとより好ましい。
蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の方法により、マイクロレンズの表面に更
に導電膜５を形成する。成膜温度は２５０℃以下、より
好ましくは２００℃以下にするとより好ましい。
【００７７】こうして、本実施の形態によるマイクロレ
ンズ付き固体撮像装置が製造できる。
ンズ付き固体撮像装置が製造できる。
【００７８】マイクロレンズ表面は単に保護するための
構成としては表面に保護膜を設ければよいが、マイクロ
レンズの開口数をできるだけ大きくして広い角度範囲の
入射光線を取り込むためにはレンズ曲面と接する媒体の
屈折率はできるだけ小さくしなければならない。そうす
ると、事実上、マイクロレンズ表面に厚い保護膜を形成
することは困難である。
構成としては表面に保護膜を設ければよいが、マイクロ
レンズの開口数をできるだけ大きくして広い角度範囲の
入射光線を取り込むためにはレンズ曲面と接する媒体の
屈折率はできるだけ小さくしなければならない。そうす
ると、事実上、マイクロレンズ表面に厚い保護膜を形成
することは困難である。
【００７９】また、マイクロレンズ表面に薄くかつ強固
な保護膜を形成する場合には、マイクロレンズ表面で発
生する入射光線の反射による光量損失を防止するため、
表面反射の防止を考慮した保護膜の材質及び膜厚の選択
も、重要なポイントとなる。
な保護膜を形成する場合には、マイクロレンズ表面で発
生する入射光線の反射による光量損失を防止するため、
表面反射の防止を考慮した保護膜の材質及び膜厚の選択
も、重要なポイントとなる。
【００８０】本実施の形態によれば、マイクロレンズ表
面に光透過性の導電膜を形成することによって、帯電抑
制が可能であるが、併せて導電膜とマイクロレンズの間
に、マイクロレンズより屈折率の低い材料からなる膜を
形成し、さらに、その膜の厚さを上述したように適宜定
めれば、表面反射を少なくすることもできる。
面に光透過性の導電膜を形成することによって、帯電抑
制が可能であるが、併せて導電膜とマイクロレンズの間
に、マイクロレンズより屈折率の低い材料からなる膜を
形成し、さらに、その膜の厚さを上述したように適宜定
めれば、表面反射を少なくすることもできる。
【００８１】例えば、実験に基づいて、表面反射を少な
くするための好適な導電膜の厚さを決めることができ
る。
くするための好適な導電膜の厚さを決めることができ
る。
【００８２】（実験３）本発明者は、ノンアルカリガラ
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が７６ｎｍから９６ｎｍのフッ化アルミニウム膜を
形成し、スパッタリングにより濃厚が２ｎｍのＩＴＯ膜
を形成した試料を合計６種作製した。
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が７６ｎｍから９６ｎｍのフッ化アルミニウム膜を
形成し、スパッタリングにより濃厚が２ｎｍのＩＴＯ膜
を形成した試料を合計６種作製した。
【００８３】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【００８４】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図８に示す。
を図８に示す。
【００８５】次に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７６ｎｍ
から９４ｎｍのフッ化アルミニウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計６種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７６ｎｍ
から９４ｎｍのフッ化アルミニウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計６種作製した。
【００８６】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【００８７】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図９に示す。
を図９に示す。
【００８８】更に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７２ｎｍ
から８８ｎｍのフッ化アルミニウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計５種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７２ｎｍ
から８８ｎｍのフッ化アルミニウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計５種作製した。
【００８９】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【００９０】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１０に示す。
を図１０に示す。
【００９１】これらの実験から各試料とも可視光全域
（ここでは４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率
が２.８％以下であり、最適化を行えば可視光全域にお
いて反射率が１.３％以下にすることもできる。また５
５０ｎｍにおいては０.２％以下に抑える事もできる。
（ここでは４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率
が２.８％以下であり、最適化を行えば可視光全域にお
いて反射率が１.３％以下にすることもできる。また５
５０ｎｍにおいては０.２％以下に抑える事もできる。
【００９２】図１１は、可視光全域における最大反射率
Ｒmaxが５％及び３％となるＩＴＯ膜とフッ化アルミニ
ウム膜の膜厚の値を示している。これらの膜を形成する
まえのマイクロレンズにおける反射率の最大値が５.２
％ないし６.０％であることから、最大反射率Ｒmaxが５
％以下となる膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条
件の選択範囲が広いことがわかる。
Ｒmaxが５％及び３％となるＩＴＯ膜とフッ化アルミニ
ウム膜の膜厚の値を示している。これらの膜を形成する
まえのマイクロレンズにおける反射率の最大値が５.２
％ないし６.０％であることから、最大反射率Ｒmaxが５
％以下となる膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条
件の選択範囲が広いことがわかる。
【００９３】（実験４）本発明者は、ノンアルカリガラ
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が７０ｎｍから９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜
を形成し、スパッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ
膜を形成した試料を合計６種作製した。
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が７０ｎｍから９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜
を形成し、スパッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ
膜を形成した試料を合計６種作製した。
【００９４】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【００９５】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１２に示す。
を図１２に示す。
【００９６】次に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚６０ｎｍか
ら９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成しスパッタ
リングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を
合計６種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚６０ｎｍか
ら９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成しスパッタ
リングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を
合計６種作製した。
【００９７】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【００９８】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１３に示す。
を図１３に示す。
【００９９】更に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７０ｎｍ
から９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計５種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が７０ｎｍ
から９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計５種作製した。
【０１００】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【０１０１】各試料における分光反射率の膜厚の関係を
図１４に示す。
図１４に示す。
【０１０２】これらの実験から各試料とも可視光全域
（ここでは４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率
が３.５％以下であり、最適化を行えば可視光全域にお
いて１.７％以下にすることもできる。また５５０ｎｍ
においては０.８％以下に抑えることもできる。
（ここでは４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率
が３.５％以下であり、最適化を行えば可視光全域にお
いて１.７％以下にすることもできる。また５５０ｎｍ
においては０.８％以下に抑えることもできる。
【０１０３】図１５は、可視光全域における最大反射率
が５％及び３％となるＩＴＯ膜とフッ化マグネシウム膜
の膜厚の値を示している。これらの膜を形成するまえの
マイクロレンズにおける反射率の最大値が５.２％ない
し６.０％であることから、最大反射率が５％以下とな
る膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条件の選択範
囲が広いことがわかる。
が５％及び３％となるＩＴＯ膜とフッ化マグネシウム膜
の膜厚の値を示している。これらの膜を形成するまえの
マイクロレンズにおける反射率の最大値が５.２％ない
し６.０％であることから、最大反射率が５％以下とな
る膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条件の選択範
囲が広いことがわかる。
【０１０４】（実験５）本発明者は、ノンアルカリガラ
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上にスパッタリング
により膜厚が４０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜
を形成し、スパッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ
膜を合計６種作製した。
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上にスパッタリング
により膜厚が４０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜
を形成し、スパッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ
膜を合計６種作製した。
【０１０５】そして各試料表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【０１０６】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１６に示す。
を図１６に示す。
【０１０７】次に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が５
０ｎｍから１００ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、ス
パッタリングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を合計６種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が５
０ｎｍから１００ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、ス
パッタリングにより膜厚が３ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を合計６種作製した。
【０１０８】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【０１０９】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１７に示す。
を図１７に示す。
【０１１０】更に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が４
０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計６種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が４
０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が５ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試
料を合計６種作製した。
【０１１１】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【０１１２】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１８に示す。
を図１８に示す。
【０１１３】これらの実験から各試料とも可視光全域
（ここで４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率が
４.７％以下であり、最適化を行えば可視光全域におい
て反射率が２.７％以下にすることもできる。また５５
０ｎｍにおいては２.０％以下に抑えることもできる。
（ここで４００ｎｍから７００ｎｍ）において反射率が
４.７％以下であり、最適化を行えば可視光全域におい
て反射率が２.７％以下にすることもできる。また５５
０ｎｍにおいては２.０％以下に抑えることもできる。
【０１１４】また、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が１
０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が１０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を合計５種作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上にスパッタリングにより膜厚が１
０ｎｍから９０ｎｍの酸化シリコンの膜を形成し、スパ
ッタリングにより膜厚が１０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を合計５種作製した。
【０１１５】そして各試料の表面の分光反射率を測定し
た。
た。
【０１１６】各試料における分光反射率の膜厚との関係
を図１９に示す。
を図１９に示す。
【０１１７】この場合には酸化シリコンの膜圧は３０ｎ
ｍから７０ｎｍにすると良い。図２０は、可視光全域に
おける最大反射率が５％および３％となるＩＴＯ膜と酸
化シリコン膜の膜厚の値を示している。これらの膜を形
成するまえのマイクロレンズにおける反射率の最大値が
５.２ないし６.０であることから、最大反射率が５％以
下となる膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条件の
選択範囲が広いことがわかる。
ｍから７０ｎｍにすると良い。図２０は、可視光全域に
おける最大反射率が５％および３％となるＩＴＯ膜と酸
化シリコン膜の膜厚の値を示している。これらの膜を形
成するまえのマイクロレンズにおける反射率の最大値が
５.２ないし６.０であることから、最大反射率が５％以
下となる膜厚条件は非常に広く、設計条件や製造条件の
選択範囲が広いことがわかる。
【０１１８】（実験６）本発明者は、ノンアルカリガラ
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成し、ス
パッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を作製した。
ス基板の上にマイクロレンズの材料と同じ材料からなる
樹脂の膜を形成し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により
膜厚が９０ｎｍのフッ化マグネシウムの膜を形成し、ス
パッタリングにより膜厚が２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した
試料を作製した。
【０１１９】そして試料の表面に入射角度（試料の表面
の法線に対する傾斜角）を０度から４０度の範囲で変化
させて、波長が４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７００ｎｍの
光を照射して反射率の入射角依存性を測定した。その結
果を図２１に示す。
の法線に対する傾斜角）を０度から４０度の範囲で変化
させて、波長が４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７００ｎｍの
光を照射して反射率の入射角依存性を測定した。その結
果を図２１に示す。
【０１２０】次に、ノンアルカリガラス基板の上にマイ
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が８０ｎｍ
の酸化シリコンの膜を形成し、スパッタリングにより膜
厚が２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を作製した。
クロレンズの材料と同じ材料からなる樹脂の膜を形成
し、その樹脂の膜の上に真空蒸着により膜厚が８０ｎｍ
の酸化シリコンの膜を形成し、スパッタリングにより膜
厚が２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した試料を作製した。
【０１２１】そして試料の表面に入射角度（試料の表面
の法線に対する傾斜角）を０度から４０度の範囲で変化
させて、波長が４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７００ｎｍの
光を照射して反射率の入射角依存性を測定した。その結
果を図２２に示す。
の法線に対する傾斜角）を０度から４０度の範囲で変化
させて、波長が４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７００ｎｍの
光を照射して反射率の入射角依存性を測定した。その結
果を図２２に示す。
【０１２２】例えば、カメラの固体撮像装置などでは、
広い入射角度の光を受光しなくてはならない場合があ
る。そのために、固体撮像装置としては入射角依存性が
小さいものが好ましい。この実験では、反射率の変化の
範囲は１％以下と好ましいものであった。
広い入射角度の光を受光しなくてはならない場合があ
る。そのために、固体撮像装置としては入射角依存性が
小さいものが好ましい。この実験では、反射率の変化の
範囲は１％以下と好ましいものであった。
【０１２３】以上記述したように、本実施形態の固体撮
像装置によれば、マイクロレンズ表面を導電性とするこ
とにより、静電気による異物付着を防止できる。又、し
かも光透過性の導電膜の膜厚を上述したように適宜選定
すれば、膜を設けなかった場合と比較して、その表面反
射率をほぼ同等に抑えることができる。
像装置によれば、マイクロレンズ表面を導電性とするこ
とにより、静電気による異物付着を防止できる。又、し
かも光透過性の導電膜の膜厚を上述したように適宜選定
すれば、膜を設けなかった場合と比較して、その表面反
射率をほぼ同等に抑えることができる。
【０１２４】更に、マイクロレンズの構成材料の屈折率
よりも低い屈折率を有する低屈折率膜を設けることによ
り、表面反射率を減少せしめることができる。
よりも低い屈折率を有する低屈折率膜を設けることによ
り、表面反射率を減少せしめることができる。
【０１２５】又、本実施形態の固体撮像装置の製造方法
によれば、低屈折率膜と光透過性の導電膜を形成する前
にマイクロレンズにＵＶ硬化処理を行うことにより、マ
イクロレンズ自体の揮発性成分の除去が図れると共に耐
熱性および機械的強度が増す。その結果、低屈折率膜及
び導電膜成膜時に許される許容成膜温度を高くすること
ができる。成膜温度が高くなると導電膜の膜質を改善で
きると共にマイクロレンズ表面への密着性を高めること
ができる。さらにマイクロレンズ自体の機械的強度が増
すために洗浄耐性も向上する。
によれば、低屈折率膜と光透過性の導電膜を形成する前
にマイクロレンズにＵＶ硬化処理を行うことにより、マ
イクロレンズ自体の揮発性成分の除去が図れると共に耐
熱性および機械的強度が増す。その結果、低屈折率膜及
び導電膜成膜時に許される許容成膜温度を高くすること
ができる。成膜温度が高くなると導電膜の膜質を改善で
きると共にマイクロレンズ表面への密着性を高めること
ができる。さらにマイクロレンズ自体の機械的強度が増
すために洗浄耐性も向上する。
【０１２６】（実施形態３）前出の実施形態１、２は、
マイクロレンズ３の表面上に、マイクロレンズとは異な
る出発材料から導電膜５を形成した。
マイクロレンズ３の表面上に、マイクロレンズとは異な
る出発材料から導電膜５を形成した。
【０１２７】本実施形態は、マイクロレンズ３の表面を
改質して、導電性の表面を得るものである。
改質して、導電性の表面を得るものである。
【０１２８】その為には、窒素やアルゴン等の不活性ガ
スのイオンをマイクロレンズ３の表面に照射して、マイ
クロレンズ３の表面部分を導電性の表面改質層に変え
る。
スのイオンをマイクロレンズ３の表面に照射して、マイ
クロレンズ３の表面部分を導電性の表面改質層に変え
る。
【０１２９】マイクロレンズの材料の抵抗率が１０6Ω・
ｃｍ程度であるので、イオンのドーズ量と照射エネルギ
ーとを制御すれば数十Ω・ｃｍ〜数百Ω・ｃｍに抵抗率を
下げることができる。
ｃｍ程度であるので、イオンのドーズ量と照射エネルギ
ーとを制御すれば数十Ω・ｃｍ〜数百Ω・ｃｍに抵抗率を
下げることができる。
【０１３０】よって、前述したようなシート抵抗のマイ
クロレンズ表面を得ることができる。表面改質層の存在
は、SIMSにより判別できる。その他の構成は、実施形態
１、２に準ずる。
クロレンズ表面を得ることができる。表面改質層の存在
は、SIMSにより判別できる。その他の構成は、実施形態
１、２に準ずる。
【０１３１】（実施形態４）本実施形態は、マイクロレ
ンズ３の表面に導電性の炭素を主成分とする膜を形成す
るものである。
ンズ３の表面に導電性の炭素を主成分とする膜を形成す
るものである。
【０１３２】DLC膜や非晶質炭素膜（ａ−ｃ膜）は、ボ
ロン、リン、フッ素等のドーパントをドープすることに
より本発明の導電膜５として用いることができる。
ロン、リン、フッ素等のドーパントをドープすることに
より本発明の導電膜５として用いることができる。
【０１３３】又、ノンドープの膜であってもＳＰ２結合
の比率を制御することにより、本発明の導電膜５として
用いることができる。
の比率を制御することにより、本発明の導電膜５として
用いることができる。
【０１３４】プラズマＣＶＤにより炭素を主成分とする
導電膜を形成する場合には、例えば、平行平板電極とマ
イクロ波供給器とを有するプラズマＣＶＤ装置を用いる
とよい。
導電膜を形成する場合には、例えば、平行平板電極とマ
イクロ波供給器とを有するプラズマＣＶＤ装置を用いる
とよい。
【０１３５】マイクロレンズを、平行平板電極を構成す
る一方の電極上に設置し、炭素含有ガスと必要に応じて
水素ガスや不活性ガスとを供給しながら、平行平板電極
にＲＦ電力を印加する。この時、同時に、チャンバの側
壁に設けられたマイクロ波透過性誘電体窓からマイクロ
波電力を平行平板電極間に供給して、ガスのイオン化を
促進する。
る一方の電極上に設置し、炭素含有ガスと必要に応じて
水素ガスや不活性ガスとを供給しながら、平行平板電極
にＲＦ電力を印加する。この時、同時に、チャンバの側
壁に設けられたマイクロ波透過性誘電体窓からマイクロ
波電力を平行平板電極間に供給して、ガスのイオン化を
促進する。
【０１３６】ＤＬＣ膜は成膜条件によって膜質を様々に
変化させる事ができるが、本発明に用いる特性を得るた
めには特に光の分光透過率と電気伝導率に着目して膜質
を選ぶ必要がある。しかし、分光透過率と電気伝導率は
ＤＬＣ膜の膜質制御を行う上でトレードオフの関係とな
る場合が多い。本実施例では、ＤＬＣ膜の性質をあらわ
す尺度として膜を構成する炭素原子間の結合（ＳＰ２結
合及びＳＰ３結合）の割合と水素含有率を選び、様々な
膜種について検討を行った結果、少なくとも膜中のＳＰ
３結合の割合がＳＰ２結合より多く、しかも膜中の水素
原子の割合が２０原子％以下である必要があることを見
出した。
変化させる事ができるが、本発明に用いる特性を得るた
めには特に光の分光透過率と電気伝導率に着目して膜質
を選ぶ必要がある。しかし、分光透過率と電気伝導率は
ＤＬＣ膜の膜質制御を行う上でトレードオフの関係とな
る場合が多い。本実施例では、ＤＬＣ膜の性質をあらわ
す尺度として膜を構成する炭素原子間の結合（ＳＰ２結
合及びＳＰ３結合）の割合と水素含有率を選び、様々な
膜種について検討を行った結果、少なくとも膜中のＳＰ
３結合の割合がＳＰ２結合より多く、しかも膜中の水素
原子の割合が２０原子％以下である必要があることを見
出した。
【０１３７】例えば、炭素含有ガスとして、ＣＨ4ガス
を１６sccm、Arガスを４sccm流し、チャンバ内の圧力を
６.７Paに維持し、１００WのRF電力（１３.５６MHz）と
３００Wのマイクロ波電力（２.４５GHｚ）とを供給すれ
ば、ＳＰ２結合よりＳＰ３結合が多い導電性のDLC膜を
作製することができる。得られたDLC膜をラマン分光法
で調べれば、１３５０ｎｍ-1（ＳＰ２結合に対応）のピ
ーク強度と１５５０ｎｍ -1（ＳＰ３結合に対応）のピー
ク強度との比からＳＰ２結合とＳＰ３結合の比を判別で
きる。
を１６sccm、Arガスを４sccm流し、チャンバ内の圧力を
６.７Paに維持し、１００WのRF電力（１３.５６MHz）と
３００Wのマイクロ波電力（２.４５GHｚ）とを供給すれ
ば、ＳＰ２結合よりＳＰ３結合が多い導電性のDLC膜を
作製することができる。得られたDLC膜をラマン分光法
で調べれば、１３５０ｎｍ-1（ＳＰ２結合に対応）のピ
ーク強度と１５５０ｎｍ -1（ＳＰ３結合に対応）のピー
ク強度との比からＳＰ２結合とＳＰ３結合の比を判別で
きる。
【０１３８】イオンビームスパッタリングを用いて炭素
を主成分とする導電膜を作業する場合には、カーボンイ
オンビームのイオンエネルギーを最適化することによ
り、ＳＰ２結合よりＳＰ３結合が多く且つ導電性のDLC
膜を得ることができる。
を主成分とする導電膜を作業する場合には、カーボンイ
オンビームのイオンエネルギーを最適化することによ
り、ＳＰ２結合よりＳＰ３結合が多く且つ導電性のDLC
膜を得ることができる。
【０１３９】例えば、Ｃ6Ｈ6を用い、圧力０.１Pa、基
板バイアスを−１０００V以上にすればよい。
板バイアスを−１０００V以上にすればよい。
【０１４０】更に、本発明においては、炭素を主成分と
する導電膜に含まれる水素の量は、２０原子％以下にす
るとよい。
する導電膜に含まれる水素の量は、２０原子％以下にす
るとよい。
【０１４１】プラズマCVDの場合には、ＣＨ4の流量やＨ
2の流量を減らし、イオンビームスパッタリングの場合
には基板バイアスを大きくすると、水素含有量を減ら
し、２０原子％以下にすることができる。
2の流量を減らし、イオンビームスパッタリングの場合
には基板バイアスを大きくすると、水素含有量を減ら
し、２０原子％以下にすることができる。
【０１４２】水素含有量FT−IR法により分析できる。
【０１４３】
【実施例】（実施例１）以下本発明の第一の実施例につ
いて再び図３を参照して説明する。
いて再び図３を参照して説明する。
【０１４４】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、CMOS型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、CMOS型の固体撮像装置を形成した。
【０１４５】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
【０１４６】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
【０１４７】次に、形成されたマイクロレンズ３に含ま
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
紫外線を照射しながらマイクロレンズ３を加熱して硬化
した。このとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍ
W／cm2の照度で、それ以降は約８００ｍW／cm2の照度で
紫外線を照射した。
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
紫外線を照射しながらマイクロレンズ３を加熱して硬化
した。このとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍ
W／cm2の照度で、それ以降は約８００ｍW／cm2の照度で
紫外線を照射した。
【０１４８】照射初期の弱い照度での照射工程は、マイ
クロレンズ内に僅かに残る揮発性成分及び／又は紫外線
照射やそれに伴う発熱により発生する揮発性成分を穏や
かにレンズ外に置いて行い、紫外線照射開始時は９０
℃、続いて１.５℃／秒の割合で２２０度まで昇温して
加熱した。
クロレンズ内に僅かに残る揮発性成分及び／又は紫外線
照射やそれに伴う発熱により発生する揮発性成分を穏や
かにレンズ外に置いて行い、紫外線照射開始時は９０
℃、続いて１.５℃／秒の割合で２２０度まで昇温して
加熱した。
【０１４９】マイクロレンズ３の硬化の後、スパッタリ
ング法によりマイクロレンズ表面に導電膜として厚さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。成膜温度は２００℃とし
た。
ング法によりマイクロレンズ表面に導電膜として厚さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。成膜温度は２００℃とし
た。
【０１５０】以上の工程により３枚のマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハを作製した。
き固体撮像装置のウエハを作製した。
【０１５１】そして、それらのマイクロレンズの表面抵
抗を測定したところ、約４ＫΩ□であった。
抗を測定したところ、約４ＫΩ□であった。
【０１５２】因みに、ＩＴＯ膜の厚さが１５ｎｍの場
合、表面抵抗は約３００Ω□、ＩＴＯ膜の厚さが１４０
ｎｍの場合、約１８Ω□であり、いずれの場合でもマイ
クロレンズ表面の静電気による帯電を防ぐために十分な
導電性を持たせることができる。
合、表面抵抗は約３００Ω□、ＩＴＯ膜の厚さが１４０
ｎｍの場合、約１８Ω□であり、いずれの場合でもマイ
クロレンズ表面の静電気による帯電を防ぐために十分な
導電性を持たせることができる。
【０１５３】従来方法によるマイクロレンズの樹脂表面
が露出したマイクロレンズ付き固体撮像装置のウエハ
（比較試料）を別に３枚作製した。
が露出したマイクロレンズ付き固体撮像装置のウエハ
（比較試料）を別に３枚作製した。
【０１５４】本実施例により形成したマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハと比較試料のウエハとを、同じ
クリーンルーム内に１週間放置して、各ウエハのマイク
ロレンズ上に付着する異物の数を測定した。本実施例の
ウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上の大きさの異物
の付着数は１枚平均２.０個であったのに対し、比較試
料のウエハ表面への異物付着数は約１２個であった。
き固体撮像装置のウエハと比較試料のウエハとを、同じ
クリーンルーム内に１週間放置して、各ウエハのマイク
ロレンズ上に付着する異物の数を測定した。本実施例の
ウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上の大きさの異物
の付着数は１枚平均２.０個であったのに対し、比較試
料のウエハ表面への異物付着数は約１２個であった。
【０１５５】さらに、導電性のウエハカセットに上述し
た本実施例のウエハと比較試料のウエハを装填し、マイ
クロレンズ表面の光透過性導電膜とウエハカセットとを
短絡して、同じクリーンルーム内に更に１週間放置し
て、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を
測定した。
た本実施例のウエハと比較試料のウエハを装填し、マイ
クロレンズ表面の光透過性導電膜とウエハカセットとを
短絡して、同じクリーンルーム内に更に１週間放置し
て、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を
測定した。
【０１５６】比較試料のウエハの異物付着数は一枚当た
り約１２個であったのに対し、本発明によるウエハ表面
への異物付着数は１枚平均１.０個以下となった。
り約１２個であったのに対し、本発明によるウエハ表面
への異物付着数は１枚平均１.０個以下となった。
【０１５７】次いで、界面活性剤を添加した水溶液中で
の超音波洗浄を行ったところ、比較試料のウエハでは一
部のマイクロレンズ表面にくもりが見られマイクロレン
ズ表面の変質が観察されてしまった。本実施例のウエハ
ではマイクロレンズ表面の変質は観察されず、表面に形
成されたＩＴＯ膜の剥離もなかった。
の超音波洗浄を行ったところ、比較試料のウエハでは一
部のマイクロレンズ表面にくもりが見られマイクロレン
ズ表面の変質が観察されてしまった。本実施例のウエハ
ではマイクロレンズ表面の変質は観察されず、表面に形
成されたＩＴＯ膜の剥離もなかった。
【０１５８】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０１５９】この異物付着低減効果は、検査工程、ダイ
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
【０１６０】また、本実施例により作製したマイクロレ
ンズ付き固体撮像装置では、固体撮像装置のチップ表面
（マイクロレンズ上の光透過性導電膜表面）が、パッケ
ージの保護ガラスや透明樹脂により覆われる直前に、従
来よりも強い洗浄が可能である。
ンズ付き固体撮像装置では、固体撮像装置のチップ表面
（マイクロレンズ上の光透過性導電膜表面）が、パッケ
ージの保護ガラスや透明樹脂により覆われる直前に、従
来よりも強い洗浄が可能である。
【０１６１】本実施例では実際に表面封止直前にチップ
の表面検査を実施してチップ上の異物を確認した後に、
界面活性剤を含む洗浄液による洗浄工程を通して再度表
面検査を実施したところ異物は全て除去され、しかもマ
イクロレンズ表面の変質は認められなかった。従って、
万一異物が付着していた場合にも洗浄により除去するこ
とが可能となり歩留まり向上に寄与することがわかっ
た。
の表面検査を実施してチップ上の異物を確認した後に、
界面活性剤を含む洗浄液による洗浄工程を通して再度表
面検査を実施したところ異物は全て除去され、しかもマ
イクロレンズ表面の変質は認められなかった。従って、
万一異物が付着していた場合にも洗浄により除去するこ
とが可能となり歩留まり向上に寄与することがわかっ
た。
【０１６２】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【０１６３】本実施例は、ホトレジストパターンの熔融
後の熱硬化処理において、紫外線の照射を行わなかった
点が、実施例１と唯一異なる実施例である。
後の熱硬化処理において、紫外線の照射を行わなかった
点が、実施例１と唯一異なる実施例である。
【０１６４】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
【０１６５】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、アクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化
膜７を形成した。
成後、アクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化
膜７を形成した。
【０１６６】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。次いでパ
ターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm2の
紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った後、
パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパター
ン３Ａの構成樹脂を加熱溶解し、上に凸の表面を持つマ
イクロレンズ３に成形した。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。次いでパ
ターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm2の
紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った後、
パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパター
ン３Ａの構成樹脂を加熱溶解し、上に凸の表面を持つマ
イクロレンズ３に成形した。
【０１６７】次に、窒素からなる不活性ガス中にマイク
ロレンズを置いて、マイクロレンズ３に紫外線を照射す
ることなく、マイクロレンズ３を加熱して熱硬化した。
ロレンズを置いて、マイクロレンズ３に紫外線を照射す
ることなく、マイクロレンズ３を加熱して熱硬化した。
【０１６８】また、加熱は半導体基体をホットプレート
上に置いて行い、９０℃から１.５℃／秒の割合で２２
０℃まで昇温して加熱した。
上に置いて行い、９０℃から１.５℃／秒の割合で２２
０℃まで昇温して加熱した。
【０１６９】マイクロレンズ３の硬化の後、スパッタリ
ング法によりマイクロレンズ表面に導電膜として暑さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。成膜温度は２００℃とし
た。
ング法によりマイクロレンズ表面に導電膜として暑さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。成膜温度は２００℃とし
た。
【０１７０】本実施例により形成したマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハクリーンルーム内に１週間放置
して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数
を測定した。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ
相当以上の大きさの異物の付着数は２個であった。
き固体撮像装置のウエハクリーンルーム内に１週間放置
して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数
を測定した。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ
相当以上の大きさの異物の付着数は２個であった。
【０１７１】さらに、導電性のウエハカセットに上述し
た本実施例のウエハを装填し、同じクリーンルーム内に
更に１週間放置して、ウエハのマイクロレンズ上に付着
する異物の数を測定した。
た本実施例のウエハを装填し、同じクリーンルーム内に
更に１週間放置して、ウエハのマイクロレンズ上に付着
する異物の数を測定した。
【０１７２】本実施例によるウエハ表面への異物付着数
は１個以下となった。
は１個以下となった。
【０１７３】次いで、界面活性剤を添加した水溶液中で
超音波洗浄を行ったところ、マイクロレンズ表面の変質
は観察されず、表面に形成されたＩＴＯ膜の剥離もなか
った。
超音波洗浄を行ったところ、マイクロレンズ表面の変質
は観察されず、表面に形成されたＩＴＯ膜の剥離もなか
った。
【０１７４】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０１７５】表面封止直前にチップの表面検査を実施し
てチップ上の異物を確認した後に、界面活性剤を含む洗
浄液による洗浄工程を通して再度表面検査を実施したと
ころ異物は全て除去され、しかもマイクロレンズの変質
は認められなかった。
てチップ上の異物を確認した後に、界面活性剤を含む洗
浄液による洗浄工程を通して再度表面検査を実施したと
ころ異物は全て除去され、しかもマイクロレンズの変質
は認められなかった。
【０１７６】（実施例３）以下本発明の第３実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【０１７７】本実施例は、ホトレジスタパターンの熔融
後の熱硬化処理における昇温条件と、ＩＴＯ膜の成膜条
件との２点が、実施例１と唯一異なる実施例である。
後の熱硬化処理における昇温条件と、ＩＴＯ膜の成膜条
件との２点が、実施例１と唯一異なる実施例である。
【０１７８】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
【０１７９】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、アクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化
膜７を形成した。
成後、アクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化
膜７を形成した。
【０１８０】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。次いでパ
ターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm2の
紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った後、
パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパター
ン３Ａの構成樹脂を加熱熔融溶解し、上に凸の表面を持
つマイクロレンズ３に成形した。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。次いでパ
ターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm2の
紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った後、
パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパター
ン３Ａの構成樹脂を加熱熔融溶解し、上に凸の表面を持
つマイクロレンズ３に成形した。
【０１８１】次に、窒素からなる不活性ガス中にマイク
ロレンズを置いて、マイクロレンズ３に紫外線を照射す
ることなく、マイクロレンズ３を加熱して硬化した。こ
のとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2
の照度で、それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外
線を照射した。
ロレンズを置いて、マイクロレンズ３に紫外線を照射す
ることなく、マイクロレンズ３を加熱して硬化した。こ
のとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2
の照度で、それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外
線を照射した。
【０１８２】また、加熱は半導体基体をホットプレート
上に置いて行い、紫外線照射開始時は９０℃、続いて
１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温して加熱した。
上に置いて行い、紫外線照射開始時は９０℃、続いて
１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温して加熱した。
【０１８３】マイクロレンズ３の硬化の後、電子ビーム
蒸着法によりマイクロレンズ表面に導電膜として厚さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。
蒸着法によりマイクロレンズ表面に導電膜として厚さ２
ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。
【０１８４】従来、マイクロレンズ上への成膜の際には
マイクロレンズの耐熱性の制約から、基板温度制御の困
難な電子ビーム蒸着法は通常用いられていなかった。本
実施例では、堆積する膜厚が薄いことにより成膜時間が
短いこと、またマイクロレンズの耐熱性を紫外線硬化法
におって向上させたことにより電子ビーム蒸着法を採用
することができた。
マイクロレンズの耐熱性の制約から、基板温度制御の困
難な電子ビーム蒸着法は通常用いられていなかった。本
実施例では、堆積する膜厚が薄いことにより成膜時間が
短いこと、またマイクロレンズの耐熱性を紫外線硬化法
におって向上させたことにより電子ビーム蒸着法を採用
することができた。
【０１８５】そして、それらのマイクロレンズの表面抵
抗を測定したところ、約５ＫΩ□であった。因みに、電
子ビーム蒸着によるＩＴＯ膜の厚さが１５ｎｍの場合、
表面抵抗は約３００Ω□、電子ビーム蒸着によるＩＴＯ
膜の厚さが１４０ｎｍの場合、約１５Ω□であり、いず
れの場合でもマイクロレンズ表面の静電気による帯電を
防ぐために十分な導電性を持たせる事ができる。
抗を測定したところ、約５ＫΩ□であった。因みに、電
子ビーム蒸着によるＩＴＯ膜の厚さが１５ｎｍの場合、
表面抵抗は約３００Ω□、電子ビーム蒸着によるＩＴＯ
膜の厚さが１４０ｎｍの場合、約１５Ω□であり、いず
れの場合でもマイクロレンズ表面の静電気による帯電を
防ぐために十分な導電性を持たせる事ができる。
【０１８６】本実施例により形成したマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハクリーンルーム内に１週間放置
して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数
を測定した。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ
相当以上の大きさの異物の付着数は１.７個であった。
き固体撮像装置のウエハクリーンルーム内に１週間放置
して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数
を測定した。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ
相当以上の大きさの異物の付着数は１.７個であった。
【０１８７】さらに、導電性のウエハカセットに上述し
た本実施例のウエハを装填し、同じクリーンルーム内に
更に１週間放置して、ウエハのマイクロレンズ上に付着
する異物の数を測定した。
た本実施例のウエハを装填し、同じクリーンルーム内に
更に１週間放置して、ウエハのマイクロレンズ上に付着
する異物の数を測定した。
【０１８８】本実施例によるウエハ表面への異物付着数
は１.０以下となった。
は１.０以下となった。
【０１８９】次いで、界面活性剤を添加した水溶液中で
の超音波洗浄を行ったところ、マイクロレンズ表面の変
質は観察されず、表面に形成されたＩＴＯ膜の剥離もな
かった。
の超音波洗浄を行ったところ、マイクロレンズ表面の変
質は観察されず、表面に形成されたＩＴＯ膜の剥離もな
かった。
【０１９０】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０１９１】表面封止直前にチップの表面検査を実施し
てチップ上の異物を確認した後に、界面活性剤を含む洗
浄液による洗浄工程を通して再度表面検査を実施したと
ころ異物は全て除去され、しかもマイクロレンズの変質
は認められなかった。
てチップ上の異物を確認した後に、界面活性剤を含む洗
浄液による洗浄工程を通して再度表面検査を実施したと
ころ異物は全て除去され、しかもマイクロレンズの変質
は認められなかった。
【０１９２】以上説明した各実施例によれば、マイクロ
レンズ表面への異物付着を防止できた。
レンズ表面への異物付着を防止できた。
【０１９３】しかも、上記効果をもつ膜構成をマイクロ
レンズ表面に設けたにもかかわらず、該膜を設けなかっ
た場合と比較しても、その表面反射率をほぼ同等、に抑
えることができた。
レンズ表面に設けたにもかかわらず、該膜を設けなかっ
た場合と比較しても、その表面反射率をほぼ同等、に抑
えることができた。
【０１９４】また導電性膜を形成する前にマイクロレン
ズに紫外線硬化処理を行うことにより、マイクロレンズ
自体の揮発性成分の除去が図れると共に耐熱性および機
械的強度が増すために透明導電膜成膜時の成膜温度を従
来よりも上げることができた。これにより、導電膜の質
を改善できると共に洗浄耐性も上げることができた。
ズに紫外線硬化処理を行うことにより、マイクロレンズ
自体の揮発性成分の除去が図れると共に耐熱性および機
械的強度が増すために透明導電膜成膜時の成膜温度を従
来よりも上げることができた。これにより、導電膜の質
を改善できると共に洗浄耐性も上げることができた。
【０１９５】さらにマイクロレンズの機械的強度が増す
ためにマイクロレンズ自体の洗浄耐性も上げることがで
きた。さらに、透明度電膜を形成する際の成膜条件の許
容度が広がるために、膜形成上の自由度をますことがで
きた。
ためにマイクロレンズ自体の洗浄耐性も上げることがで
きた。さらに、透明度電膜を形成する際の成膜条件の許
容度が広がるために、膜形成上の自由度をますことがで
きた。
【０１９６】そして、マイクロレンズの熱処理工程の最
適化と透明導電膜の成膜工程の追加だけでよいため製造
上の負荷は少なかった。
適化と透明導電膜の成膜工程の追加だけでよいため製造
上の負荷は少なかった。
【０１９７】さらに、後工程における再洗浄が可能とな
るため付加価値が高くなった段階での損品を少なくする
ことができ歩留まり改善、コスト削減に寄与することが
できた。
るため付加価値が高くなった段階での損品を少なくする
ことができ歩留まり改善、コスト削減に寄与することが
できた。
【０１９８】又、マイクロレンズ付き固体撮像装置及び
それを形成したウエハはその導電膜を低インピーダンス
の導電部材に短絡して保管すれば、異物を付着させるこ
となく長期間保管できた。
それを形成したウエハはその導電膜を低インピーダンス
の導電部材に短絡して保管すれば、異物を付着させるこ
となく長期間保管できた。
【０１９９】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて再び図７を参照して詳細に説明する。
ついて再び図７を参照して詳細に説明する。
【０２００】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
【０２０１】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
【０２０２】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形した。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形した。
【０２０３】次に、形成されたマイクロレンズ３に含ま
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性をあげるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
紫外線を照射しながらマイクロレンズ３を加熱して硬化
した。このとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍ
Ｗ／cm2の照度で、それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度
で紫外線を照射した。
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性をあげるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
紫外線を照射しながらマイクロレンズ３を加熱して硬化
した。このとき、紫外線照射開始から１５秒間は１０ｍ
Ｗ／cm2の照度で、それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度
で紫外線を照射した。
【０２０４】照射初期の弱い照度での照射工程は、マイ
クロレンズ内に僅かに残る揮発性成分及び／又は紫外線
照射やそれに伴う発熱により発生する揮発性成分を穏や
かにレンズ外に拡散放出させるための工程である。ま
た、加熱は半導体基体ホットプレート上に置いて行い、
紫外線照射開始時は９０℃、続いて１.０℃／秒の割合
で２５０℃まで昇温して加熱した。
クロレンズ内に僅かに残る揮発性成分及び／又は紫外線
照射やそれに伴う発熱により発生する揮発性成分を穏や
かにレンズ外に拡散放出させるための工程である。ま
た、加熱は半導体基体ホットプレート上に置いて行い、
紫外線照射開始時は９０℃、続いて１.０℃／秒の割合
で２５０℃まで昇温して加熱した。
【０２０５】マイクロレンズ３の硬化の後、真空蒸着法
により、厚さ８８ｎｍのフッ化アルミニウムからなる低
屈折率膜８を形成した後、スパッタリング法により、そ
の上に導電膜として厚さ２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。
成膜温度は２００℃とした。
により、厚さ８８ｎｍのフッ化アルミニウムからなる低
屈折率膜８を形成した後、スパッタリング法により、そ
の上に導電膜として厚さ２ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。
成膜温度は２００℃とした。
【０２０６】以上の工程により３枚のマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハを作製した。
き固体撮像装置のウエハを作製した。
【０２０７】そして、それらのマイクロレンズの表面抵
抗を測定したところ、約４ＫΩ□であった。
抗を測定したところ、約４ＫΩ□であった。
【０２０８】因みに、ＩＴＯ膜の厚さが１５ｎｍの場
合、表面抵抗は約３００Ω□、ＩＴＯ膜の厚さが１４０
ｎｍの場合、約１８Ω□であり、いずれの場合でもマイ
クロレンズ表面の静電気による帯電を防ぐために十分な
導電性を持たせることができる。
合、表面抵抗は約３００Ω□、ＩＴＯ膜の厚さが１４０
ｎｍの場合、約１８Ω□であり、いずれの場合でもマイ
クロレンズ表面の静電気による帯電を防ぐために十分な
導電性を持たせることができる。
【０２０９】従来方法によるマイクロレンズの樹脂表面
が露出したマイクロレンズ付き固体撮像装置のウエハ
（比較試料）を別に３枚作製した。
が露出したマイクロレンズ付き固体撮像装置のウエハ
（比較試料）を別に３枚作製した。
【０２１０】本実施例により形成したマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハと比較試料のウエハとを、同じ
クリーンルーム内に１週間放置して、各ウエハのマイク
ロレンズ上に付着する異物の数を測定した。本実施例の
ウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上の大きさの異物
の付着数は１枚平均２.０個であったのに対し、比較試
料のウエハ表面への異物付着数は約１２個であった。
き固体撮像装置のウエハと比較試料のウエハとを、同じ
クリーンルーム内に１週間放置して、各ウエハのマイク
ロレンズ上に付着する異物の数を測定した。本実施例の
ウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上の大きさの異物
の付着数は１枚平均２.０個であったのに対し、比較試
料のウエハ表面への異物付着数は約１２個であった。
【０２１１】さらに、導電性のウエハカセットに上述し
た本実施例のウエハと比較試料のウエハを装填し、マイ
クロレンズ表面の光透過性導電膜とウエハカセットとを
短絡して、同じクリーンルーム内に更に１週間放置し
て、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を
測定した。
た本実施例のウエハと比較試料のウエハを装填し、マイ
クロレンズ表面の光透過性導電膜とウエハカセットとを
短絡して、同じクリーンルーム内に更に１週間放置し
て、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を
測定した。
【０２１２】比較試料のウエハの異物付着数は１枚あた
り約１２個であったのに対し、本発明によるウエハ表面
への異物付着数は１枚平均１.０以下となった。
り約１２個であったのに対し、本発明によるウエハ表面
への異物付着数は１枚平均１.０以下となった。
【０２１３】次いで、界面活性剤を添加した水溶液中で
の超音波洗浄を行ったところ、比較試料のウエハでは一
部のマイクロレンズ表面にくもりが見られマイクロレン
ズ表面の変質が観察されてしまった。本実施例のウエハ
ではマイクロレンズ表面の変質は観察されず、表面に形
成されたＩＴＯ膜の剥離もなかった。
の超音波洗浄を行ったところ、比較試料のウエハでは一
部のマイクロレンズ表面にくもりが見られマイクロレン
ズ表面の変質が観察されてしまった。本実施例のウエハ
ではマイクロレンズ表面の変質は観察されず、表面に形
成されたＩＴＯ膜の剥離もなかった。
【０２１４】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０２１５】この異物付着低減効果は、検査工程、ダイ
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
【０２１６】また、本実施例により作製したマイクロレ
ンズ付き固体撮像装置では、固体撮像装置のチップ表面
（マイクロレンズ上の光透過性導電膜表面）が、パッケ
ージの保護ガラスや透明樹脂により覆われる直前に、従
来よりも強い洗浄が可能である。
ンズ付き固体撮像装置では、固体撮像装置のチップ表面
（マイクロレンズ上の光透過性導電膜表面）が、パッケ
ージの保護ガラスや透明樹脂により覆われる直前に、従
来よりも強い洗浄が可能である。
【０２１７】本実施例では実際に表面封止直前にチップ
の表面検査を実施してチップ上の異物を確認した後に、
界面活性剤を含む洗浄液による洗浄工程を通して再度表
面検査を実施したところ異物は全て除去され、しかもマ
イクロレンズ表面の変質は認められなかった。従って、
万一異物が付着していた場合にも洗浄により除去するこ
とが可能となり歩留まり向上に寄与することがわかっ
た。
の表面検査を実施してチップ上の異物を確認した後に、
界面活性剤を含む洗浄液による洗浄工程を通して再度表
面検査を実施したところ異物は全て除去され、しかもマ
イクロレンズ表面の変質は認められなかった。従って、
万一異物が付着していた場合にも洗浄により除去するこ
とが可能となり歩留まり向上に寄与することがわかっ
た。
【０２１８】（実施例５）以下に述べる実施例は、実施
例４と同じ手順により固体撮像装置を作製するものであ
る。実施例４と唯一異なる点はＩＴＯ膜の厚さを３ｎｍ
とし、低屈折率膜として、フッ化アルミニウムに代え
て、真空蒸着により形成した厚さ８４ｎｍのフッ化マグ
ネシウム膜を用いた点である。
例４と同じ手順により固体撮像装置を作製するものであ
る。実施例４と唯一異なる点はＩＴＯ膜の厚さを３ｎｍ
とし、低屈折率膜として、フッ化アルミニウムに代え
て、真空蒸着により形成した厚さ８４ｎｍのフッ化マグ
ネシウム膜を用いた点である。
【０２１９】本実施例においても、実施例４と同様の効
果が得られた。
果が得られた。
【０２２０】（実施例６）以下に述べる実施例は、実施
例４と同じ手順により固体撮像装置を作製するものであ
る。実施例４と唯一異なる点は、低屈折率膜として、フ
ッ化アルミニウムに代えて、スパッタリングにより形成
した厚さ８０ｎｍの酸化シリコン膜を用いた点である。
例４と同じ手順により固体撮像装置を作製するものであ
る。実施例４と唯一異なる点は、低屈折率膜として、フ
ッ化アルミニウムに代えて、スパッタリングにより形成
した厚さ８０ｎｍの酸化シリコン膜を用いた点である。
【０２２１】本実施例においても、実施例４と同様の効
果が得られた。 （実施例７）以下に述べる実施例は、実施例４と同じ手
順により固体撮像装置を作製するものである。実施例４
と唯一異なる点は、低屈折率膜として、フッ化アルミニ
ウムに代えて、スパッタリングにより形成した厚さ８０
ｎｍの酸化シリコン膜を用いた点と、ホトレジストパタ
ーンの熔融後の熱硬化処理において紫外線の照射を行わ
なかった点である。
果が得られた。 （実施例７）以下に述べる実施例は、実施例４と同じ手
順により固体撮像装置を作製するものである。実施例４
と唯一異なる点は、低屈折率膜として、フッ化アルミニ
ウムに代えて、スパッタリングにより形成した厚さ８０
ｎｍの酸化シリコン膜を用いた点と、ホトレジストパタ
ーンの熔融後の熱硬化処理において紫外線の照射を行わ
なかった点である。
【０２２２】本実施例においても、実施例４と同様の効
果が得られた。
果が得られた。
【０２２３】（実施例８）以下本発明の実施例について
再び図３を参照して詳細に説明する。
再び図３を参照して詳細に説明する。
【０２２４】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
【０２２５】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
【０２２６】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
【０２２７】次に、形成されたマイクロレンズ３に含ま
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
３００ｎｍ以下の遠紫外光を含む紫外線を照射しながら
マイクロレンズ３を加熱して熱硬化した。このとき、紫
外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2の照度で、
それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外線を照射し
た。
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
３００ｎｍ以下の遠紫外光を含む紫外線を照射しながら
マイクロレンズ３を加熱して熱硬化した。このとき、紫
外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2の照度で、
それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外線を照射し
た。
【０２２８】加熱しながらの紫外線の照射工程は、マイ
クロレンズ内揮発性成分をレンズ外に拡散放出させ、次
にイオン照射工程におけるマイクロレンズからの放出ガ
スを抑えるための工程である。また、加熱は半導体基体
をホットプレート上に置いて行い、紫外線照射開始時は
９０℃、続いて１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温
して加熱した。
クロレンズ内揮発性成分をレンズ外に拡散放出させ、次
にイオン照射工程におけるマイクロレンズからの放出ガ
スを抑えるための工程である。また、加熱は半導体基体
をホットプレート上に置いて行い、紫外線照射開始時は
９０℃、続いて１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温
して加熱した。
【０２２９】マイクロレンズ３の硬化の後、Ar+イオン
を加速エネルギー１００KeV、１.０＊１０16〜１.０＊
１０17 cm-2から選択されるドーズ量でマイクロレンズ
表面に照射し、マイクロレンズ３の表面から深さ１０ｎ
ｍまでを変質させた。
を加速エネルギー１００KeV、１.０＊１０16〜１.０＊
１０17 cm-2から選択されるドーズ量でマイクロレンズ
表面に照射し、マイクロレンズ３の表面から深さ１０ｎ
ｍまでを変質させた。
【０２３０】以上の工程により３枚のマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハを作製した。
き固体撮像装置のウエハを作製した。
【０２３１】そして、それらのうち、２つのマイクロレ
ンズの表面抵抗を測定したところ、Ar+イオンのドーズ
量が１.０＊１０16 cm-2で５００KΩ□、同ドーズ量７.
０＊１０16 cm-2で１KΩ□であった。
ンズの表面抵抗を測定したところ、Ar+イオンのドーズ
量が１.０＊１０16 cm-2で５００KΩ□、同ドーズ量７.
０＊１０16 cm-2で１KΩ□であった。
【０２３２】本実施例により形成したマイクロレンズ付
き固体撮像装置のウエハを、同じクリーンルーム内に１
週間放置して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する
異物の数を測定した。本実施例のウエハ表面への直径
０.５μｍ相当以上の大きさの異物の付着数は１枚平均
２.７個であった。
き固体撮像装置のウエハを、同じクリーンルーム内に１
週間放置して、各ウエハのマイクロレンズ上に付着する
異物の数を測定した。本実施例のウエハ表面への直径
０.５μｍ相当以上の大きさの異物の付着数は１枚平均
２.７個であった。
【０２３３】さらに、異物除去の後、導電性のウエハカ
セットに上述した本実施例のウエハを装填し、マイクロ
レンズ表面の変質層とウエハカセットとを短絡して、ク
リーンルーム内に更に１週間放置して、各ウエハのマイ
クロレンズ上に付着する異物の数を測定した。
セットに上述した本実施例のウエハを装填し、マイクロ
レンズ表面の変質層とウエハカセットとを短絡して、ク
リーンルーム内に更に１週間放置して、各ウエハのマイ
クロレンズ上に付着する異物の数を測定した。
【０２３４】本発明によるウエハ表面への異物付着数は
１枚平均１.０個以下となった。
１枚平均１.０個以下となった。
【０２３５】次いで、界面活性剤を添加した水溶液、１
重量％の希塩酸、１重量％の水酸化ナトリウム水溶液を
それぞれ用いて超音波洗浄を行ったところ、本実施例の
ウエハではマイクロレンズ表面の意図せぬ変質は観察さ
れず、表面に形成された変質層の剥離もなかった。
重量％の希塩酸、１重量％の水酸化ナトリウム水溶液を
それぞれ用いて超音波洗浄を行ったところ、本実施例の
ウエハではマイクロレンズ表面の意図せぬ変質は観察さ
れず、表面に形成された変質層の剥離もなかった。
【０２３６】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０２３７】この異物付着低減効果は、検索工程、ダイ
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
【０２３８】（実施例９）ガラス基板上に、実施例８と
同様にして、表面に導電性の変質層が形成されたマイク
ロレンズを作製した。
同様にして、表面に導電性の変質層が形成されたマイク
ロレンズを作製した。
【０２３９】可視光域における反射率を測定したとこ
ろ、反射率は６％以下であり、表面に導電性の変質層を
形成する前に比べて、反射率の大幅な低下はなかった。
ろ、反射率は６％以下であり、表面に導電性の変質層を
形成する前に比べて、反射率の大幅な低下はなかった。
【０２４０】（実施例１０）実施例８と同様にして、CM
OS型の固体撮像装置上にマイクロレンズを作製した試料
を３つ用意した。ドーズ量を１.０＊１０16〜１.０＊１
０17 cm-2から選択して、加速エネルギー、１００KeVで
窒素イオンをマイクロレンズ表面に照射した。
OS型の固体撮像装置上にマイクロレンズを作製した試料
を３つ用意した。ドーズ量を１.０＊１０16〜１.０＊１
０17 cm-2から選択して、加速エネルギー、１００KeVで
窒素イオンをマイクロレンズ表面に照射した。
【０２４１】窒素イオン照射により、表面が変質したマ
イクロレンズの表面の抵抗は、ドーズ量１.０＊１０16
cm-2の場合、５００KΩ□、ドーズ量７.０＊１０16 cm
-2の場合、１KΩ□であった。
イクロレンズの表面の抵抗は、ドーズ量１.０＊１０16
cm-2の場合、５００KΩ□、ドーズ量７.０＊１０16 cm
-2の場合、１KΩ□であった。
【０２４２】実施例８と同様に異物付着数を測定すると
１枚当たり２.３個であり、導電性カセットを用いた場
合には、１枚当たり１個以下であった。洗浄特性も実施
例８と同様であった。
１枚当たり２.３個であり、導電性カセットを用いた場
合には、１枚当たり１個以下であった。洗浄特性も実施
例８と同様であった。
【０２４３】（実施例１１）以下本発明の実施例につい
て再び図３を参照して詳細に説明する。
て再び図３を参照して詳細に説明する。
【０２４４】半導体基体として、６インチシリコンウエ
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
ハを用意して、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置を形成した。
【０２４５】周知の方法により、カラーフィルターを形
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
成後、カラーフィルター表面の凹凸部分を平坦化するた
めにアクリル系樹脂を表面にコーティングして平坦化膜
７を形成した。
【０２４６】平坦化膜７の表面にポジ型ｉ線ホトレジス
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
トを添付して、露光装置を用いて露光し、現像して矩形
状のホトレジストのパターン３Ａを形成した。後、次い
でパターン３Ａが形成された表面全体に２０００mJ／cm
2の紫外線を照射してレジストのブリーチングを行った
後、パターン３Ａを加熱することによりホトレジストパ
ターン３Ａの構成樹脂を加熱熔融した。すると熔融した
樹脂の表面張力により上に凸の表面を持つマイクロレン
ズ３に成形できた。
【０２４７】次に、形成されたマイクロレンズ３に含ま
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
３００ｎｍ以下の遠紫外光を含む紫外線を照射しながら
マイクロレンズ３を加熱して、硬化した。このとき、紫
外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2の照度で、
それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外線を照射し
た。
れる揮発性成分の除去とマイクロレンズ３自体の物理的
強度並びに耐熱性を上げるために、窒素からなる不活性
ガス中にマイクロレンズを置いて、マイクロレンズ３に
３００ｎｍ以下の遠紫外光を含む紫外線を照射しながら
マイクロレンズ３を加熱して、硬化した。このとき、紫
外線照射開始から１５秒間は１０ｍＷ／cm2の照度で、
それ以降は約８００ｍＷ／cm2の照度で紫外線を照射し
た。
【０２４８】加熱しながらの紫外線の照射工程は、マイ
クロレンズとその上に形成されるDLC膜との密着性を高
める上で重要である。また、加熱は半導体基体をホット
プレート上に置いて行い、紫外線照射開始時は９０℃、
続いて１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温して加熱
した。
クロレンズとその上に形成されるDLC膜との密着性を高
める上で重要である。また、加熱は半導体基体をホット
プレート上に置いて行い、紫外線照射開始時は９０℃、
続いて１.０℃／秒の割合で２５０℃まで昇温して加熱
した。
【０２４９】前述したイオンビームスパッタリングを用
いて、マイクロレンズの表面上に厚さが１０ｎｍ〜２０
０ｎｍの範囲内から選択されたＤＬＣ膜を形成した。
いて、マイクロレンズの表面上に厚さが１０ｎｍ〜２０
０ｎｍの範囲内から選択されたＤＬＣ膜を形成した。
【０２５０】厚さが１０ｎｍのＤＬＣ膜付マイクロレン
ズの場合、表面抵抗は２００ＫΩ□、２００ｎｍの場
合、１０ＫΩ□であった。
ズの場合、表面抵抗は２００ＫΩ□、２００ｎｍの場
合、１０ＫΩ□であった。
【０２５１】このＤＬＣ膜のＳＰ３結合はＳＰ２結合よ
り多く水素含有量は２０原子％以下であった。
り多く水素含有量は２０原子％以下であった。
【０２５２】本実施例により形成した厚さが１０ｎｍの
ＤＬＣ膜を形成したマイクロレンズ付き固体撮像装置の
ウエハを、同じクリーンルーム内に１週間放置して、各
ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を測定し
た。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上
の大きさの異物の付着数は２.７個であった。
ＤＬＣ膜を形成したマイクロレンズ付き固体撮像装置の
ウエハを、同じクリーンルーム内に１週間放置して、各
ウエハのマイクロレンズ上に付着する異物の数を測定し
た。本実施例のウエハ表面への直径０.５μｍ相当以上
の大きさの異物の付着数は２.７個であった。
【０２５３】さらに、異物除去の後、ウエハカセットに
上述した本実施例のウエハを装填し、マイクロレンズ表
面の変質層とウエハカセットとを短絡して、クリーンル
ーム内に更に１週間放置して、各ウエハのマイクロレン
ズ上に付着する異物の数を測定した。
上述した本実施例のウエハを装填し、マイクロレンズ表
面の変質層とウエハカセットとを短絡して、クリーンル
ーム内に更に１週間放置して、各ウエハのマイクロレン
ズ上に付着する異物の数を測定した。
【０２５４】本発明によるウエハ表面への異物付着数は
１枚平均１.０個以下となった。
１枚平均１.０個以下となった。
【０２５５】次いで、界面活性剤を添加した水溶液、１
重量％の希塩酸、１重量％の水酸化ナトリウム水溶液を
それぞれ用いて超音波洗浄を行ったところ、本実施例の
ウエハではマイクロレンズ表面の意図せぬ変質は観察さ
れず、表面に形成されたDLC膜の剥離もなかった。
重量％の希塩酸、１重量％の水酸化ナトリウム水溶液を
それぞれ用いて超音波洗浄を行ったところ、本実施例の
ウエハではマイクロレンズ表面の意図せぬ変質は観察さ
れず、表面に形成されたDLC膜の剥離もなかった。
【０２５６】また、本実施例のウエハを、後工程、即ち
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
検査工程、ダイシング工程、パッケージ工程に流して、
異物付着数を測定したが、付着数はほとんど増えていな
かった。
【０２５７】この異物付着低減効果は、検索工程、ダイ
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
シング工程、ダイシング後のチップのハンドリング、並
びにパッケージの際にウエハまたはチップ表面を接地電
位に固定して行うことにより、表面電位が所望の値に固
定されて付着防止効果がより高くなる。
【０２５８】（実施例１２）ガラス基板上に、実施例１
１と同様にして、表面にDLC膜が形成されたマイクロレ
ンズを作製した。
１と同様にして、表面にDLC膜が形成されたマイクロレ
ンズを作製した。
【０２５９】可視光域における反射率を測定したとこ
ろ、反射率は６％以下であり、表面に導電性の変質層を
形成する前に比べて、反射率の大幅な低下はなかった。
ろ、反射率は６％以下であり、表面に導電性の変質層を
形成する前に比べて、反射率の大幅な低下はなかった。
【０２６０】（実施例１３）実施例１１と同様にして、
CMOS型の固体撮像装置上にマイクロレンズを作製した試
料を３つ用意した。
CMOS型の固体撮像装置上にマイクロレンズを作製した試
料を３つ用意した。
【０２６１】メタンガスと水素ガスとヘリウムガスとの
混合ガスを用いて、RF電力とマイクロ波電力を用いたプ
ラズマCVD法により、厚さが１０ｎｍ〜２００ｎｍから
選択されたDLC膜を形成した。
混合ガスを用いて、RF電力とマイクロ波電力を用いたプ
ラズマCVD法により、厚さが１０ｎｍ〜２００ｎｍから
選択されたDLC膜を形成した。
【０２６２】DLC膜の厚さが１０ｎｍの場合、表面抵抗
は５００KΩ□、厚さが２００ｎｍの場合、表面抵抗は
２０KΩ□であった。
は５００KΩ□、厚さが２００ｎｍの場合、表面抵抗は
２０KΩ□であった。
【０２６３】このDLC膜のＳＰ３結合はＳＰ２結合より
多く、水素含有量は２０原子％以下であった。
多く、水素含有量は２０原子％以下であった。
【０２６４】実施例１１と同様に異物付着数を測定する
と、１枚あたり２.３個であり、導電性カセットを用い
た場合には１枚あたり１個以下であった。熔融耐性お実
施例１１と同様であった。
と、１枚あたり２.３個であり、導電性カセットを用い
た場合には１枚あたり１個以下であった。熔融耐性お実
施例１１と同様であった。
【０２６５】図２３は、本発明に用いられるマイクロレ
ンズ付き固体撮像装置のパッケージ構成を示している。
ンズ付き固体撮像装置のパッケージ構成を示している。
【０２６６】３１はセラミックなどの支持体であり、凹
部内に固体撮像装置１０を収容できる。３２はガラスや
透明樹脂の保護板であり、この保護板３２を介して、光
が固体撮像装置１０に照射される。パッケージ内部には
不活性ガスなどを充填してもよい。３３は、固体撮像装
置の各種端子と接続される外部リート゛端子であり、例え
ばそのうち一つは、動作中、接地電位に保持され、不図
示の接続配線を介して、マイクロレンズ表面の光透過性
導電膜を接地電位に保持することもできる。
部内に固体撮像装置１０を収容できる。３２はガラスや
透明樹脂の保護板であり、この保護板３２を介して、光
が固体撮像装置１０に照射される。パッケージ内部には
不活性ガスなどを充填してもよい。３３は、固体撮像装
置の各種端子と接続される外部リート゛端子であり、例え
ばそのうち一つは、動作中、接地電位に保持され、不図
示の接続配線を介して、マイクロレンズ表面の光透過性
導電膜を接地電位に保持することもできる。
【０２６７】
【発明の効果】本発明によれば、光透過性の導電膜によ
り帯電を防止して異物付着を抑制できる。
り帯電を防止して異物付着を抑制できる。
【図１】本発明の一実施の形態によるマイクロレンズの
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による固体撮像装置の模
式的断面図である。
式的断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による固体撮像装置の製
造方法を説明するための模式的断面図である。
造方法を説明するための模式的断面図である。
【図４】導電膜付試料の分光反射特性を示す図である。
【図５】導電膜付試料の分光反射特性を示す図である。
【図６】本発明の別の実施の形態による固体撮像装置の
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態による固体撮像装置の
製造方法を説明するための模式的断面図である。
製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図８】導電膜とフッ化アルミニウムの低屈折率膜付試
料の分光反射特性を示す図である。
料の分光反射特性を示す図である。
【図９】導電膜とフッ化アルミニウムの低屈折率膜付試
料の分光反射特性を示す図である。
料の分光反射特性を示す図である。
【図１０】導電膜とフッ化アルミニウムの低屈折率膜付
試料の分光反射特性を示す図である。
試料の分光反射特性を示す図である。
【図１１】最大反射率の、導電膜とフッ化アルミニウム
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
【図１２】導電膜とフッ化マグネシウムの低屈折率膜付
試料の分光反射特性を示す図である。
試料の分光反射特性を示す図である。
【図１３】導電膜とフッ化マグネシウムの低屈折率膜付
試料の分光反射特性を示す図である。
試料の分光反射特性を示す図である。
【図１４】導電膜とフッ化マグネシウムの低屈折率膜付
試料の分光反射特性を示す図である。
試料の分光反射特性を示す図である。
【図１５】最大反射率の、導電膜とフッ化マグネシウム
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
【図１６】導電膜と酸化シリコンの低屈折率膜付試料の
分光反射特性を示す図である。
分光反射特性を示す図である。
【図１７】導電膜と酸化シリコンの低屈折率膜付試料の
分光反射特性を示す図である。
分光反射特性を示す図である。
【図１８】導電膜と酸化シリコンの低屈折率膜付試料の
分光反射特性を示す図である。
分光反射特性を示す図である。
【図１９】導電膜と酸化シリコンの低屈折率膜付試料の
分光反射特性を示す図である。
分光反射特性を示す図である。
【図２０】最大反射率の、導電膜とフッ化アルミニウム
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
の低屈折率膜の膜厚依存性を示す図である。
【図２１】導電膜とフッ化マグネシウムの低屈折率膜付
試料の反射率の入射角依存性を示す図である。
試料の反射率の入射角依存性を示す図である。
【図２２】導電膜と酸化シリコンの低屈折率膜付試料の
反射率の入射角依存性を示す図である。
反射率の入射角依存性を示す図である。
【図２３】本発明の一実施の形態によるパッケージング
された固体撮像装置の模式的断面図である。
された固体撮像装置の模式的断面図である。
【図２４】従来の固体撮像装置の模式的断面図である。
１ 受光部 ２ 平坦化膜 ３ マイクロレンズ ５ 光透過性導電膜 ６ カラーフィルター ７ 平坦化膜 ８ 低屈折率膜 １１ 半導体基板 １２ 垂直ＣＣＤレジスタ １３ チャンネルストップ １４ 転送ゲート領域、 １５ 転送電極 １６ ゲート絶縁膜 １７ 遮光膜 １８ 層間絶縁膜 １９ カバー層 ２０ 電極又は配線 ３１ セラミックなどの支持体 ３２ ガラスや透明樹脂の保護板 ３３ 固体撮像装置の各種端子と接続される外部リード
端子
端子
Claims (48)
- 【請求項１】 マイクロレンズにおいて、前記マイクロ
レンズの表面が導電性表面であることを特徴とするマイ
クロレンズ。 - 【請求項２】 前記マイクロレンズが前記導電性表面を
呈する導電膜により覆われている請求項１記載のマイク
ロレンズ。 - 【請求項３】 前記導電膜が金属酸化物である請求項２
記載のマイクロレンズ。 - 【請求項４】 前記導電膜の膜厚が１ｎｍ以上２００ｎ
ｍ以下である請求項２記載のマイクロレンズ。 - 【請求項５】 前記導電膜の膜厚が１ｎｍ以上２０ｎｍ
以下である請求項２記載のマイクロレンズ。 - 【請求項６】 前記導電膜が炭素を主成分とする膜であ
る請求項２記載のマイクロレンズ。 - 【請求項７】 前記導電膜がダイヤモンド状炭素膜であ
る請求項２記載のマイクロレンズ。 - 【請求項８】 前記導電膜は、炭素を主成分とする膜で
あり、炭素原子間のＳＰ２結合より炭素原子間のＳＰ３
結合の方が多い膜である請求項２記載のマイクロレン
ズ。 - 【請求項９】 前記導電膜は、炭素を主成分とし、水素
を含む膜であって、水素の含有量が２０原子％以下であ
る請求項２記載のマイクロレンズ。 - 【請求項１０】 前記導電膜は、厚さが１ｎｍ以上２０
０ｎｍ以下の炭素を主成分とする膜である請求項２記載
のマイクロレンズ。 - 【請求項１１】 前記導電膜は、イオン照射により変質
した前記マイクロレンズの表面層からなる請求項２記載
のマイクロレンズ。 - 【請求項１２】 マイクロレンズの製造方法において、
支持基体の上方に樹脂パターンを形成する工程、 前記樹脂パターンを成形する工程、 前記成形された樹脂パターンに紫外線を照射するととも
に熱処理を施す工程、その後、前記樹脂パターンの表面
を導電性表面に変える工程を含むことを特徴とするマイ
クロレンズの製造方法。 - 【請求項１３】 不活性ガス雰囲気下で、前記成形され
た樹脂パターンに、前記紫外線を照射するとともに前記
熱処理を施す請求項１２記載のマイクロレンズの製造方
法。 - 【請求項１４】 前記樹脂パターンの表面を導電性表面
に変える工程は、前記導電膜を形成する工程を含む請求
項１２記載のマイクロレンズの製造方法。 - 【請求項１５】 マイクロレンズにおいて、前記マイク
ロレンズの表面が、光透過性の導電膜と前記マイクロレ
ンズの構成材料の屈折率より低い屈折率を有する光透過
性の低屈折率膜によって覆われていることを特徴とする
マイクロレンズ。 - 【請求項１６】 前記光透過性の導電膜が金属酸化物膜
である請求項１５記載のマイクロレンズ。 - 【請求項１７】 前記光透過性の導電膜の膜厚が１ｎｍ
以上２００ｎｍ以下である請求項１５記載のマイクロレ
ンズ。 - 【請求項１８】 前記光透過性の導電膜の膜厚が１ｎｍ
以上２０ｎｍ以下である請求項１５記載のマイクロレン
ズ。 - 【請求項１９】 前記低屈折率膜の膜厚が１０ｎｍ以上
１３０ｎｍ以下である請求項１５記載のマイクロレン
ズ。 - 【請求項２０】 マイクロレンズの製造方法において、
支持基体の上方に樹脂パターンを形成する工程、 前記樹脂パターンを成形する工程、 前記成形された樹脂パターンに紫外線を照射するととも
に熱処理を施す工程、その後、前記光透過性の導電膜及
び低屈折率膜を形成する工程を含むことを特徴とするマ
イクロレンズの製造方法。 - 【請求項２１】 不活性ガス雰囲気下で、前記成形され
た樹脂パターンに、前記紫外線を照射するとともに前記
熱処理を施す請求項２０記載のマイクロレンズの製造方
法。 - 【請求項２２】 光電変換を行うための受光部と、受光
部上に設けられたマイクロレンズとを有する固体撮像装
置において、 前記マイクロレンズの表面が光透過性の導電性表面であ
ることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２３】 前記マイクロレンズの表面が前記導電
性表面を呈する導電膜により覆われている請求項２２記
載の固体撮像装置。 - 【請求項２４】 前記導電膜が金属酸化物膜である請求
項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項２５】 前記導電膜の膜厚が１ｎｍ以上２００
ｎｍ以下である請求項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項２６】 前記導電膜の膜厚が１ｎｍ以上２０ｎ
ｍ以下である請求項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項２７】 前記マイクロレンズはカラーフィルタ
ーの上方に形成されている請求項２２記載の固体撮像装
置。 - 【請求項２８】 前記導電性表面膜を所定の電位に保持
するための手段を有する請求項２２記載の固体撮像装
置。 - 【請求項２９】 前記導電膜が炭素を主成分とする膜で
ある請求項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項３０】 前記導電膜がダイヤモンド状炭素膜で
ある請求項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項３１】 前記導電膜は、炭素を主成分とする膜
であり、炭素原子間のＳＰ２結合より炭素原子間のＳＰ
３結合の方が多い膜である請求項２３記載の固体撮像装
置。 - 【請求項３２】 前記導電膜は、炭素を主成分とし、水
素を含む膜であって、水素の含有量が２０原子％以下で
ある請求項２３記載の固体撮像装置。 - 【請求項３３】 前記導電膜は、厚さが１ｎｍ以上２０
０ｎｍ以下の炭素を主成分とする膜である請求項２３記
載の固体撮像装置。 - 【請求項３４】 前記導電膜は、イオン照射により変質
した前記マイクロレンズの表面層からなる請求項２３記
載の固体撮像装置。 - 【請求項３５】 請求項２２記載の固体撮像装置を製造
するための固体撮像装置の製造方法において、前記受光
部の上方に前記マイクロレンズとなる樹脂パターンを形
成する工程、 前記樹脂パターンを成形する工程、 前記成形された樹脂パターンに紫外線を照射するととも
に熱処理を施す工程、その後、前記樹脂パターンの表面
を導電性表面に変える工程を含むことを特徴とする固体
撮像装置の製造方法。 - 【請求項３６】 不活性ガス雰囲気下で、前記成形され
た樹脂パターンに、前記紫外線を照射するとともに前記
熱処理を施す請求項３５記載の固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項３７】 前記樹脂パターンの表面を導電性表面
にかえる工程は、前記導電膜を形成する工程を含む請求
項３５記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３８】 光電変換を行うための受光部と、受光
部上に設けられたマイクロレンズとを有する固体撮像装
置において、 前記マイクロレンズの表面が、光透過性の導電膜と前記
マイクロレンズの構成材料の屈折率より低い屈折率を有
する光透過性の低屈折率膜によって覆われていることを
特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項３９】 前記光透過性の導電膜が金属酸化物膜
である請求項３８記載の固体撮像装置。 - 【請求項４０】 前記光透過性の導電膜が炭素を主成分
とする膜である請求項３８記載の固体撮像装置。 - 【請求項４１】 前記光透過性の導電膜の膜厚が１ｎｍ
以上２００ｎｍ以下である請求項３８記載の固体撮像装
置。 - 【請求項４２】 前記光透過性の導電膜の膜厚が１ｎｍ
以上２０ｎｍ以下である請求項３８記載の固体撮像装
置。 - 【請求項４３】 前記マイクロレンズはカラーフィルタ
ーの上方に形成されている請求項３８記載の固体撮像装
置。 - 【請求項４４】 前期光透過性の導電膜を所定の電位に
保持するための手段を有する請求項３８記載の固体撮像
装置。 - 【請求項４５】 前記低屈折率膜の膜厚が１０ｎｍ以上
１３０ｎｍ以下である請求項３８記載の固体撮像装置。 - 【請求項４６】 請求項３８記載の固体撮像装置を製造
する為の固体撮像装置の製造方法において、前記受光部
の上方に前記マイクロレンズとなる樹脂パターンを形成
する工程、 前記樹脂パターンを成形する工程、 前記成形された樹脂パターンに紫外線を照射するととも
に熱処理を施す工程、その後、前記光透過性の導電膜及
び低屈折率膜を形成する工程を含むことを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４７】 不活性ガス雰囲気下で、前記成形され
た樹脂パターンに、前記紫外線を照射するとともに前記
熱処理を施す請求項４６記載の固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項４８】 前記低屈折率膜をＣＶＤ蒸着、イオン
プレーティングまたはスパッタリングにより形成する請
求項４６記載の固体撮像装置の製造方法。
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