JP2002280534A

JP2002280534A - 固体撮像素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002280534A
Application number: JP2001075630A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Fukuyoshi; 健蔵福吉; Tadashi Ishimatsu; 忠石松; Tomohito Kitamura; 智史北村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高精細な固体撮像素子で感度低下をもたらさ
ず、反射率を低減させフレア防止し、その製造にては、
蒸着機の使用頻度を少なく、反射防止膜を変質させず、
帯電を防止して収率よく製造でき、その実装にては、ク
ラックの発生を防いだ高信頼性の固体撮像素子、及びそ
の製造方法を提供すること。【解決手段】光電変換素子１７上に下地樹脂層１３、樹
脂レンズ１４、混合酸化物膜１５及び透明樹脂膜１６を
備える固体撮像素子において、混合酸化物膜が酸化イン
ジウム混合酸化物であって、下地樹脂層に樹脂レンズ間
で凹部２０があること。下地樹脂層上に樹脂レンズを形
成した後に、樹脂レンズ間の下地樹脂層に凹部を形成
し、混合酸化物膜及び透明樹脂膜を形成し、パッド部を
露出させること。

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による受光素子に代表される固体撮像素子に関もので
あり、特に、撮像素子上に形成されるマイクロレンズの
実効的な開口率を上げて感度を向上させた、また、外部
光入射に係わるノイズを低減させた固体撮像素子、及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤなどの固体撮像素子上の受光素子
が光電変換に寄与する領域（開口部）は、固体撮像素子
のサイズや画素数にも依存するが、その全面積に対し２
０％〜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ので、これを補うた
めに受光素子（光電変換素子）上に集光用のマイクロレ
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な固体撮像素子への画
質要求がつよくなり、これら高精細な固体撮像素子に付
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】一般に、マイクロレンズは感光性樹脂を用
いてのフォトリトグラフィー技術と熱フロー技術を併用
し形成しているので、これらの技術からくる制約で、マ
イクロレンズの隣接する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。ところが、高精
細な固体撮像素子においては、５μｍ以下のマイクロレ
ンズの配列ピッチ、及び０．３μｍ以下のレンズ間ギャ
ップ（以下、狭ギャップ）となる。

【０００４】上記技術を用いてレンズ間ギャップを０．
３μｍ以下に形成すると、隣接するマイクロレンズは各
々の辺部でくっつき、ムラ不良となることが多く量産性
のある技術とはならない。こうした従来技術からくる制
約は、高精細な固体撮像素子の開口率低下、換言すると
固体撮像素子の感度低下、及びスミアなどのノイズ増加
につながる問題となっている。また、マイクロレンズ表
面の反射率は５％〜６％程度であり、マイクロレンズ表
面で発生した反射光がカバーガラス内面で再反射する。
その再反射光や散乱光が、フレア、ゴーストなどのノイ
ズとして画質を低下させる大きな問題となっている。

【０００５】マイクロレンズ表面の反射率を低下させる
反射防止膜としては、樹脂レンズ上に樹脂レンズの材料
と屈折率差のある薄膜を積層する技術が、例えば、特開
平４−２２３３７１号に既に示されている。特開平４−
２２３３７１号では、マイクロレンズ表面に形成する高
屈折率と低屈折率の２層の反射防止膜として示されてい
るが、使用する材料名は開示さていない。

【０００６】使用する材料としては、例えば、低屈折率
弗化物（もしくは低屈折率酸化物）と高屈折率酸化物が
あげられ、この酸化物や弗化物は屈折率差を大きくとれ
るので、これらを積層することにより高性能な反射防止
膜を作製することができる。しかしながら、この類の反
射防止膜は、蒸着機を用いて成膜する必要があり、きわ
めてコストのかかる手法であった。例えば、蒸着機を用
いると、真空槽から蒸着物が剥離することによる異物付
着が避けがたく、収率低下の大きいプロセスであった。

【０００７】加えて、有機樹脂であるマイクロレンズ表
面に無機多層膜を形成することは、それぞれの熱膨張率
の差や水分含有の程度の差などから信頼性の点で劣るも
のであった。特に、吸湿しやすいカラーフィルタを含む
構成の固体撮像素子や、マイクロレンズ下部と受光素子
間にある樹脂の厚みが２μｍ以上と厚い構成の固体撮像
素子では、マイクロレンズ表面に放湿性のほとんどない
無機多層膜を積層した時に、固体撮像素子の実装の際の
熱のかかる工程で、膨れやクラックを生じる重大な問題
があった。

【０００８】また、これは、固体撮像素子の製造後の保
管中に、その構成要素の樹脂が徐々に吸湿し、実装時の
高温処理で吸湿されていた水分が急激に体積膨張すると
ともに樹脂の加水分解による分解ガスの放出もあわせ
て、放湿性のほとんどない無機多層膜を押し上げて、膨
れて固体撮像素子を破壊することもある。このように、
蒸着機を用いた成膜は、半導体デバイスへ付加する機能
を形成するプロセスとしては好ましいものでなく、避け
たい手法といえる。

【０００９】また、樹脂を材料としたマイクロレンズ
や、下地樹脂層、カラーフィルタなど有機樹脂を構成要
素に含む固体撮像素子では、受光素子（光電変換素子）
と外部との電気的接続をとるために、パッド部上からこ
れら有機樹脂をとり除いて端子部であるパッド部を露出
させることが不可欠である。この露出させる工程をＰＰ
工程と称するが、このＰＰ工程は、パッド部上方のパッ
ド部パターン以外の有機樹脂上をフォトレジストで覆
い、酸素プラズマを用いたドライエッチングにてパッド
部上の有機樹脂を除去し、あとに残ったフォトレジスト
を高濃度のアルカリ溶液で剥膜、洗浄し除去するといっ
た工程である。

【００１０】しかし、例えば、特開平４−２５９２５６
号に示されている技術は、マイクロレンズ表面上に、フ
ッ化マグネシウムを形成する技術であり、また、特許第
２７１９２３８号に示されている技術は、ＬＢ法（ラン
グミュア・ブロジェット法）によってフッ素含有樹脂膜
を形成する技術であるが、これらの反射防止膜は、フォ
トレジストをはじくために、反射防止膜上にフォトレジ
ストを形成することができず、仮にフォトレジストを形
成することができても、反射防止膜はアルカリ溶液で下
地のマイクロレンズ表面から剥がれてしまうといった基
本的な欠点があり実用化に至っていない。

【００１１】加えて、これらの反射防止膜は、ＰＰ工程
中の酸素プラズマで消失したり、フッ化マグネシウムは
酸化マグネシウムに変質し（酸素プラズマでたたかれる
ことにより、フッ素がとれて酸素に置き換わる）、屈折
率が変化して反射防止機能を失うといった重欠陥もあ
る。

【００１２】また、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤなどの固体撮像
素子は、その画素の大きさが１５μｍ〜２μｍと極めて
小さく、ゴミ、異物の付着がそのまま画素欠陥となりや
すい問題を抱えている。これら固体撮像素子の表面はマ
イクロレンズやカラーフィルタなどの導電性のない有機
樹脂であることから、静電気を帯電しやすくゴミ、異物
の付着による画像欠陥を生じやすいものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高精細な固
体撮像素子において、光電変換に寄与する領域（開口
部）を補う集光用のマイクロレンズのレンズ間ギャップ
が０．３μｍ以下のレンズ間ギャップ（狭ギャップ）で
あるマイクロレンズを備えた、すなわち、高精細な固体
撮像素子であっても固体撮像素子に感度低下をもたらさ
ず、また、マイクロレンズ表面の反射率を低減させフレ
ア、ゴーストなどを防止した固体撮像素子であって、そ
の製造においては、蒸着機の使用頻度を少なくし、反射
防止膜を変質させず、静電気の帯電を防止して収率よく
製造することができ、更に、その実装においては、膨れ
やクラックの発生を防いだ信頼性の高い固体撮像素子を
提供することを課題とするものである。また、その固体
撮像素子の製造方法を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の光電変
換素子上に、少なくとも下地樹脂層、複数の樹脂レン
ズ、該複数の樹脂レンズ上に混合酸化物膜及び透明樹脂
膜をこの順で備える固体撮像素子において、該混合酸化
物膜が酸化インジウムを基材とする酸化インジウム混合
酸化物であることを特徴とする固体撮像素子である。

【００１５】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子において、前記酸化インジウム混合酸化物が、酸化
セリウム又は／及び酸化チタンを加えた酸化インジウム
混合酸化物であることを特徴とする固体撮像素子であ
る。

【００１６】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子において、前記下地樹脂層が、その複数の樹脂レン
ズ側の面の、複数の樹脂レンズ間に凹部を有する下地樹
脂層であることを特徴とする固体撮像素子である。

【００１７】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子において、前記複数の光電変換素子と前記複数の樹
脂レンズの間に、カラーフィルタを備えることを特徴と
する固体撮像素子である。

【００１８】また、本発明は、複数の光電変換素子上
に、少なくとも下地樹脂層、複数の樹脂レンズ、該複数
の樹脂レンズ上に混合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順
で備える固体撮像素子の製造において、該下地樹脂層上
に複数の樹脂レンズを形成した後に、１）複数の樹脂レンズ間の下地樹脂層が露出する部分に
凹部を形成する工程、２）該混合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で形成する
工程、３）光電変換素子との電気的接続を確保するためのパッ
ド部を露出させる工程、を具備することを特徴とする固体撮像素子の製造方法で
ある。

【００１９】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子の製造方法において、前記凹部の形成をドライエッ
チングによって形成することを特徴とする固体撮像素子
の製造方法である。

【００２０】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子の製造方法において、前記凹部の形成をドライエッ
チングによって形成することを特徴とする固体撮像素子
の製造方法である。

【００２１】また、本発明は、上記発明による固体撮像
素子の製造方法において、前記下地樹脂層の材料が、前
記複数の樹脂レンズの材料よりエッチングレートの高い
樹脂であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法で
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明による固体撮像素
子、及びその製造方法を、その実施形態に基づいて説明
する。図１は、本発明による固体撮像素子の一実施例の
部分断面図である。図１に示すように、本発明による固
体撮像素子は、光電変換素子（１７）が形成された半導
体基板（１０）上に平坦化層（１１）、カラーフィルタ
（１２）、下地樹脂層（１３）、樹脂レンズ（１４）、
混合酸化物膜（１５）及び透明樹脂膜（１６）が、この
順で積層し形成されたものである。

【００２３】本発明は、高屈折率でありながら、屈折率
をある範囲で調整でき、かつ、導電性を付与できる酸化
インジウム混合酸化物膜を、例えば、光の波長λ（通
常、４００ｎｍ〜７００ｎｍ可視域、代表的には５５０
ｎｍ）のλ／２、あるいはλ／４の光学的膜厚にて、樹
脂レンズ上に形成するものである。この酸化インジウム
混合酸化物膜の膜厚や屈折率の調整や光学設計から、比
較的広い範囲の屈折率の透明樹脂膜を選択することがで
き、より実用的な透明樹脂を透明樹脂膜として該酸化イ
ンジウム混合酸化物膜上に形成することができる。この
透明樹脂膜の光学的膜厚は、λ／４であることが望まし
い。

【００２４】酸化インジウムは、その成膜条件により、
およそ屈折率１．８〜２．０の範囲内で形成できるが、
より高屈折率の酸化セリウムや酸化チタンを酸化インジ
ウムに混合した酸化インジウム混合酸化物膜とすること
により、さらに屈折率２．４までの範囲で混合酸化物膜
の屈折率を選択できるものとなる。さらに、本発明によ
る固体撮像素子は、光電変換素子と樹脂レンズとの間に
カラーフィルタを配設することにより、カラー固体撮像
素子とすることができる。カラーフィルタの好ましい位
置は、平坦化した光電変換素子と下地樹脂との間であ
る。

【００２５】図２は、図１に示す固体撮像素子の凹部周
辺（Ａ）の拡大図である。図２に示すように、この下地
樹脂層（１３）は、その樹脂レンズ側の面の、樹脂レン
ズ（１４）間に深さＤ、幅Ｗで示す凹部（２０）を有す
るものであり、この凹部（２０）は、樹脂レンズの裾部
が延長されるように垂直に近い形状で、透明樹脂膜（１
６）の厚さ（ｄ１）より深い深さ（Ｄ）で形成されたも
のである。この凹部へは厚さ略ｄ２の混合酸化物膜（１
５）が形成されており、樹脂レンズ（１４）上に透明樹
脂を厚さ（ｄ１）で塗布した際の余分な透明樹脂が流れ
込んだ状態になっている。

【００２６】このように、樹脂レンズ（１４）間に凹部
を設けることによって、流動性のある透明樹脂を用いて
も樹脂レンズ（１４）間が透明樹脂で埋められて、開口
率を低下させることはなく、マイクロレンズとしての開
口率を樹脂レンズの裾部まで維持することができ、ま
た、マイクロレンズ間に入射する光の散乱を増大させる
こともない。更には、凹部の深さ（Ｄ）を十分に大きく
し、樹脂レンズ（１４）の裾部を凹部に深く延長させる
ことによって、開口率の向上、及び光の散乱の減少をさ
せることができる。

【００２７】図２の凹部（２０）の側面は、後述する異
方性の高いドライエッチングで、垂直近い形状で掘られ
ているため、混合酸化物膜（１５）が均一に着膜せず、
部分的、ミクロ的に側面の下地樹脂層が露出したポーラ
スな膜となる。この側面のポーラスな膜は、カラーフィ
ルタや固体撮像素子を構成する樹脂の経時的な吸湿水分
による固体撮像素子への悪影響を防ぐ巧みな効果があ
る。つまり、カメラやデバイスへの固体撮像素子の実装
や、固体撮像素子のパッケージングにて急加熱する工程
があるが、この急加熱時に吸湿水分を、このポーラスな
膜を介して放出し、透湿性のない酸化物層の膨れ、剥が
れ、クラックなどの発生を防ぐ効果がある。

【００２８】酸化インジウム混合酸化物は、若干の電
気導電性を持たせることにより帯電防止膜として、ある
いは、高電子濃度化（低抵抗化）させることにより熱
線反射膜として、また、透明無機膜と光学的に最適化
することにより可視光領域での反射防止膜として、固体
撮像素子の目的に応じて用いることができる。また、こ
れら機能を併用する形で用いることができる。

【００２９】酸化インジウム混合酸化物は、酸化インジ
ウムを基材として酸化セリウムや酸化チタンを加えるこ
とにより、高屈折率の混合酸化物膜として形成できる。
逆に、屈折率の低い酸化物を加えることにより、１．８
以下の屈折率を有する膜にも調整可能である。酸化セリ
ウムを添加することにより、スパッタリングでの成膜安
定性が向上する。すなわち、酸化インジウム単体や酸化
インジウム・酸化錫の混合酸化物では、異常放電が生じ
やすく、成膜不良品をつくりやすいものであるが、酸化
セリウムを加えることにより、このようなことを避ける
ことができる。

【００３０】また、酸化インジウムと酸化セリウムの混
合酸化物は消衰係数が低く、反射防止膜用途の光学薄膜
には好適である。酸化インジウムへの酸化セリウムの添
加は、混合酸化物１００重量％に対し３０重量％を超え
るとその混合酸化物膜は、ほぼ絶縁体となるが、反射防
止膜としての光学特性に重きを置く場合は、３０重量％
を超えて酸化セリウムを添加してもよい。酸化インジウ
ムと酸化セリウムによる混合酸化物膜は、屈折率を１．
８〜２．４の広い範囲で調整が可能である。

【００３１】また、酸化チタンは、この添加量が多いと
混合酸化物膜のアルカリ耐性が低下するので制限があ
る。また、酸化インジウムと酸化セリウムによる混合酸
化物ターゲット（スパッタリングでの出発材料）は、酸
化セリウム４０重量％以下ではターゲットとして導電性
があるため、ＤＣ（直流スパッタリング）で成膜できる
メリットがある。また、酸化インジウム混合酸化物は導
電性を高めるために、酸化錫、酸化亜鉛を加えても良
く、屈折率を低下させるために酸化マグネシウム、酸化
珪素など原子量の小さい金属、非金属の酸化物を加えて
も良い。上記のように、酸化インジウム混合酸化物によ
る混合酸化物膜は、広い範囲で屈折率を選択できるの
で、反射防止膜の一構成として形成する透明樹脂膜も、
屈折率１．３〜１．７の広い範囲から選択できる。

【００３２】本発明においては、樹脂レンズ上に酸化イ
ンジウム混合酸化物及び透明樹脂層を形成するが、反射
防止効果を得るため、透明樹脂層の光学的膜厚は、λ／
４であることが好ましい。およそ０．１μｍ〜０．２μ
ｍの範囲の膜厚である。形成する方式は、スパッタリン
グや反応性蒸着の手法でも良いが、スピンコートなどの
ウエット塗布方式が簡便である。

【００３３】本発明に用いる樹脂材料は、樹脂レンズ材
料、下地樹脂層材料、平坦化層材料を含め可視域の透明
性（可視域透過率）が高く、実用的な信頼性（耐熱性、
耐光性、耐熱サイクルなど）があれば良く特に限定され
るものでない。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、ユリ
ア樹脂、フェノール樹脂、あるいはこれらの共重合物な
どが使用可能である。樹脂レンズ材料には、フェノール
系やフェノールノボラック系感光性樹脂やアクリル系の
感光性樹脂、アルカリ可溶性のポリスチレン樹脂などが
代表的に用いられる。あるいは、低分子量のメラミン−
エポキシ共重合物が、あるいはこれらを前記樹脂の硬化
剤として用いることがある。

【００３４】本発明による固体撮像素子の製造方法は、
光電変換素子との電気的接続を確保するためのパッド部
を下地樹脂層から露出させる際に、例えば、アルカリ溶
液を用いても、反射防止膜は酸化インジウム混合酸化物
及び透明樹脂膜で構成されているので、下地の樹脂レン
ズから剥離してしまうことはない。また、ドライエッチ
ングによって反射防止膜が変質することはない。

【００３５】また、本発明による固体撮像素子の製造方
法は、下地樹脂層上に複数の樹脂レンズを形成した後、
混合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で形成する前に、
複数の樹脂レンズ間の下地樹脂層が露出する部分に、透
明樹脂膜の厚みより深い凹部を形成することを特徴とす
るものであり、このような凹部を形成することにより、
樹脂レンズ間が透明樹脂で埋められて開口率を低下させ
ることのないマイクロレンズを有する固体撮像素子を製
造する方法となる。また、同時に凹部の側面に混合酸化
物膜のポーラスな膜を形成することができ、固体撮像素
子の実装時において膨れ、剥がれ、クラックなどを発生
させないマイクロレンズを有する固体撮像素子を製造す
る方法となる。

【００３６】この凹部を形成するにあたっては、樹脂レ
ンズ形成後にドライエッチング装置にて、酸素プラズマ
などで加工することが簡便で好ましい。また、ドライエ
ッチング装置で凹部を加工するにあたって、下地樹脂層
の材料のエッチングレートが樹脂レンズの樹脂のエッチ
ングレートより高い場合、樹脂レンズが選択的にエッチ
ングされるため、樹脂レンズの形状が劣化、維持されな
い。樹脂レンズの形状を確保するためには、下地樹脂層
のエッチングレートが樹脂レンズの樹脂のエッチングレ
ートより大きい必要がある。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明による固体撮像素子の製造方
法を実施例により詳細に説明する。＜実施例１＞図３（イ）〜（ニ）は、図１に示す本発明
による固体撮像素子の製造工程を示す説明図である。図
３においては、いずれも、カラーフィルタ、平坦化層、
光電変換素子などを省略してある。

【００３８】図３（イ）は、あらかじめ半導体基板（１
０）上に下地樹脂層（１３）、樹脂レンズ（１４）が形
成された状態を示している。下地樹脂層（１３）はスピ
ンコートにて形成し、樹脂レンズ（１４）は、公知のフ
ォトリソグラフィ技術と熱フロー技術にて、ピッチ４μ
ｍ、樹脂レンズ間スペース（３７）０．４μｍ、レンズ
高さ（３６）１．４μｍにて形成したものである。尚、
ピッチ４μｍでの画素サイズは１６μｍ２の面積、樹
脂レンズ間スペース０．４μｍを勘案すると、平面視ほ
ぼ矩形状の樹脂レンズの面積からして開口率は約８０％
となる。

【００３９】図３（ロ）は、凹部（２０）の形成を示す
説明図である。ドライエッチング装置にて、酸素を導入
して圧力２０Ｐａ、ＲＦパワー１ｋＷ、処理時間３０秒
にて、深さ（４８）０．３μｍの凹部（２０）を形成し
た。凹部の幅（４７）は、樹脂レンズ（１４）の片側が
０．１μｍドライエッチングにて削れて０．６μｍであ
り、もとの樹脂レンズ間スペース（３７）０．４μｍよ
り０．２μｍひろがった形状とした。レンズ高さ（３
６）は、同様に０．１μｍ低くなり約１．３μｍとし
た。（１４’）は、ドライエッチング後の樹脂レンズを
示している。

【００４０】実施例１で用いた樹脂のエッチングレート
を表１に示した。いずれも硬膜後の酸素プラズマでのエ
ッチングレートを、樹脂レンズの材料である感光性フェ
ノール樹脂との比較／選択比で示した。選択比の大きい
方が、エッチング（あるいはアッシング）が速いことに
なる。表１に示すように、樹脂レンズの材料である感光
性フェノール樹脂のエッチングレートを遅い関係に保つ
ことによって、エッチングが進んでもレンズ形状を保持
し、レンズ曲率の変化を少なくする効果がある。

【００４１】

【表１】

【００４２】次に、図３（ハ）に示すように、酸化イン
ジウム混合酸化物による厚み０．１３μｍの混合酸化物
膜（１５）を形成した。酸化インジウム混合酸化物の出
発材料であるスパッタリングターゲットの組成は、酸化
インジウム８９．５％、酸化セリウム１０％、酸化チタ
ン０．５％とした。混合酸化物膜（１５）の屈折率は、
およそ２．１であった。次に、図３（ニ）に示すよう
に、屈折率１．４５のアクリル樹脂（日本化薬（株）
製）の塗布液を用いて、混合酸化物膜（１５）上におよ
そ０．１μｍの透明樹脂膜（１６）を形成した。

【００４３】この結果、樹脂レンズ（１４）、混合酸化
物膜（１５）及び透明樹脂膜（１６）をあわせた、本発
明におけるマイクロレンズ間のスペース（６７）は、約
０．２μｍと狭ギャップになり、マイクロレンズとして
の開口率（面積比率）を向上させることができ、開口率
は約９０％となった。また、反射率測定用のダミーガラ
ス基板上にも、同様に同じ膜厚で酸化インジウム混合酸
化物による混合酸化物膜及び透明樹脂膜を形成し、表面
反射率を測定したところ、０．８％と良好な反射防止効
果を示した。

【００４４】また、ダミーガラス基板上の酸化インジウ
ム混合酸化物膜の抵抗値を測定したところ、約９００ｋ
Ω／□であった。静電気帯電防止としては、約１０７
Ω／□あればよいため、十分な帯電防止機能のあること
が確認された。次に、パッド部のアルミニウム電極を露
出させるため、光電変化素子アレイのマトリックス周辺
に並ぶパッド部のパターン以外のところを覆うようにし
て、フォトレジストを形成した。

【００４５】このあと、以下の４ステップを経て固体撮
像素子とした。第１ステップとして、前記したドライエ
ッチング装置を用い酸素プラズマにてパッド部上の透明
樹脂層を除去し、第２ステップとして、強酸にて酸化物
層をエッチングし、さらに第３ステップとして、パッド
部上に残る樹脂をドライエッチングして、アルミニウム
電極の露出を行った。最後に第４ステップとしてフォト
レジストを強アルカリ溶液に浸漬、除去、洗浄して固体
撮像素子とした。実施例１により、画質向上につながる
反射防止効果と、帯電防止効果を併せ持つ高信頼性の固
体撮像素子を製造できた。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、複数の光電変換素子上に、少
なくとも下地樹脂層、複数の樹脂レンズ、該複数の樹脂
レンズ上に混合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で備え
る固体撮像素子において、該混合酸化物膜が酸化インジ
ウムを基材とする酸化インジウム混合酸化物であるの
で、マイクロレンズ表面の反射率を低減させフレア、ゴ
ーストなどを防止した固体撮像素子であって、その製造
においては、蒸着機の使用頻度を少なくし、反射防止膜
を変質させず、静電気の帯電を防止して収率よく製造す
ることができる固体撮像素子となる。

【００４７】また、本発明は、酸化インジウム混合酸化
物が、酸化セリウム又は／及び酸化チタンを加えた酸化
インジウム混合酸化物であるので、屈折率２．４までの
範囲で混合酸化物膜の屈折率を選択できるものとなる。

【００４８】また、本発明は、下地樹脂層が、その複数
の樹脂レンズ側の面の、複数の樹脂レンズ間に凹部を有
する下地樹脂層であるので、高精細な固体撮像素子であ
っても固体撮像素子に感度低下をもたらさず、また、そ
の実装においては、膨れやクラックの発生を防いだ信頼
性の高い固体撮像素子となる。

【００４９】また、本発明は、複数の光電変換素子と複
数の樹脂レンズの間に、カラーフィルタを備えるので、
カラー固体撮像素子となる。

【００５０】また、本発明は、下地樹脂層上に複数の樹
脂レンズを形成した後に、複数の樹脂レンズ間の下地樹
脂層が露出する部分に凹部を形成し、混合酸化物膜及び
透明樹脂膜をこの順で形成し、パッド部を露出させて固
体撮像素子を製造する方法であるので、高精細な固体撮
像素子であっても固体撮像素子に感度低下をもたらさ
ず、また、マイクロレンズ表面の反射率を低減させフレ
ア、ゴーストなどを防止した固体撮像素子であって、そ
の製造においては、蒸着機の使用頻度を少なくし、反射
防止膜を変質させず、静電気の帯電を防止して収率よく
製造することができ、更に、その実装においては、膨れ
やクラックの発生を防いだ信頼性の高い固体撮像素子の
製造方法となる。

【００５１】また、本発明は、下地樹脂層の材料が、複
数の樹脂レンズの材料よりエッチングレートの高い樹脂
であるので、樹脂レンズの形状が劣化することなく良好
に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による固体撮像素子の一実施例の部分断
面図である。

【図２】図１に示す固体撮像素子の凹部周辺の拡大図で
ある。

【図３】（イ）〜（ニ）は、図１に示す本発明による固
体撮像素子の製造工程を示す説明図である。

【符号の説明】１０・・・半導体基板１１・・・平坦化層１２・・・カラーフィルタ１３・・・下地樹脂層１４・・・樹脂レンズ１４’・・・ドライエッチング後の樹脂レンズ１５・・・混合酸化物膜１６・・・透明樹脂膜１７・・・光電変換素子２０・・・凹部３６・・・レンズ高さ３７・・・樹脂レンズ間スペース４７・・・凹部の幅４８・・・凹部の深さ６７・・・マイクロレンズ間のスペースＡ・・・凹部周辺Ｄ・・・凹部の深さＷ・・・凹部の幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H048 BA02 BB02 BB10 BB13 BB47 2K009 AA04 BB01 CC03 DD04 DD08 EE03 4M118 AA01 AB01 BA10 CA02 GD04 GD07 5F088 BA18 BB03 JA12 JA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光電変換素子上に、少なくとも下地
樹脂層、複数の樹脂レンズ、該複数の樹脂レンズ上に混
合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で備える固体撮像素
子において、該混合酸化物膜が酸化インジウムを基材と
する酸化インジウム混合酸化物であることを特徴とする
固体撮像素子。
【請求項２】前記酸化インジウム混合酸化物が、酸化セ
リウム又は／及び酸化チタンを加えた酸化インジウム混
合酸化物であることを特徴とする請求項１記載の固体撮
像素子。
【請求項３】前記下地樹脂層が、その複数の樹脂レンズ
側の面の、複数の樹脂レンズ間に凹部を有する下地樹脂
層であることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載
の固体撮像素子。
【請求項４】前記複数の光電変換素子と前記複数の樹脂
レンズの間に、カラーフィルタを備えることを特徴とす
る請求項１、請求項２、又は請求項３記載の固体撮像素
子。
【請求項５】複数の光電変換素子上に、少なくとも下地
樹脂層、複数の樹脂レンズ、該複数の樹脂レンズ上に混
合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で備える固体撮像素
子の製造において、該下地樹脂層上に複数の樹脂レンズ
を形成した後に、１）複数の樹脂レンズ間の下地樹脂層が露出する部分に
凹部を形成する工程、２）該混合酸化物膜及び透明樹脂膜をこの順で形成する
工程、３）光電変換素子との電気的接続を確保するためのパッ
ド部を露出させる工程、を具備することを特徴とする固
体撮像素子の製造方法。
【請求項６】前記凹部の形成をドライエッチングによっ
て形成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】前記下地樹脂層の材料が、前記複数の樹脂
レンズの材料よりエッチングレートの高い樹脂であるこ
とを特徴とする請求項６記載の固体撮像素子の製造方
法。