JP2006186295A - Solid-state imaging device and lens and water repellent coating material therefor - Google Patents

Solid-state imaging device and lens and water repellent coating material therefor Download PDF

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Yoshito Maeno
義人 前野
Katsuya Sakayori
勝哉 坂寄
Kei Ikegami
圭 池上
Ayumi Kobiki
あゆみ 木挽
Makoto Abe
真 阿部
Masaaki Kurihara
栗原  正彰
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens for solid-state imaging device prevented from coloring, deterioration, deformation in a water existing environment and improved in lens performance, as well as a solid-state imaging device and a water repellent coating material for the device. <P>SOLUTION: The lens for solid-state imaging device is formed on the light receiver of the substrate of the solid-state imaging device having at least the light receiver and a signal transmitter to focus light on the light receiver, is a microlens characterized by having a water repellent layer on the surface. The water repellent coating material for solid-state imaging device contains a water repellent resin and/or a water repellent resin precursor. The solid-state imaging device comprises solid-state imaging device substrate having at least the light receiving part and the signal transmitting part and the microlens placed on the light receiver of the substrate to focus light on it, and has water repellent layer on the surface of the microlens. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水存在環境下におけるマイクロレンズの劣化を防止することができる固体撮像素子用レンズ及び固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料、並びに固体撮像素子に関するものである。   The present invention relates to a lens for a solid-state imaging device, a water repellent coating material for a solid-state imaging device lens, and a solid-state imaging device capable of preventing the degradation of a microlens in a water-existing environment.

固体撮像素子の代表構成例を、図1を用いて説明する。CCD又はCMOS等に用いられる撮像素子基板は、通常、シリコーンウェハ1、該シリコーンウェハ1上に形成された信号転送部2、及び該信号転送部2の相互間のシリコーンウェハ1表面に形成された受光部(光電変換部)3等から構成される。この撮像素子基板の表面には樹脂からなる下平坦化膜4が全面に設けられている。さらに、下平坦化膜4上の受光部3に対応する位置に各受光部に必要な分光特性に合わせて赤、緑、青(RGB)の組み合わせ、シアン、マゼンタ、イエロー(CMY)の組み合わせ又はその他の色のカラーフィルター層5が形成されている。そして、カラーフィルター層5の上には、樹脂からなる上平坦化膜6が全面に設けられている。さらに、上平坦化膜6上には、受光部3の集光効率を高めるためのマイクロレンズ7が、受光部3の位置に合わせて設けられた各カラーフィルター層5と対応する位置に選択的に設けられている。マイクロレンズ7を設けることによって、受光部に入射する光の量を増加させ、固体撮像素子の感度の向上が図られている。   A typical configuration example of a solid-state imaging device will be described with reference to FIG. An image sensor substrate used for a CCD or CMOS is usually formed on the surface of a silicone wafer 1, a signal transfer unit 2 formed on the silicone wafer 1, and the surface of the silicone wafer 1 between the signal transfer units 2. It comprises a light receiving part (photoelectric conversion part) 3 and the like. A lower planarizing film 4 made of a resin is provided on the entire surface of the imaging element substrate. Further, a combination of red, green, and blue (RGB), a combination of cyan, magenta, and yellow (CMY) or a combination corresponding to the spectral characteristics required for each light receiving unit at a position corresponding to the light receiving unit 3 on the lower planarizing film 4 Color filter layers 5 of other colors are formed. An upper planarizing film 6 made of a resin is provided on the entire surface of the color filter layer 5. Further, on the upper planarizing film 6, microlenses 7 for increasing the light collection efficiency of the light receiving unit 3 are selectively arranged at positions corresponding to the color filter layers 5 provided in accordance with the positions of the light receiving unit 3. Is provided. By providing the microlens 7, the amount of light incident on the light receiving unit is increased, and the sensitivity of the solid-state imaging device is improved.

マイクロレンズ7の形成方法としては、次のような方法が知られている。(1)所定のパターンを有するフォトマスクを利用して感光性樹脂組成物を露光、現像することによりパターンを形成し、得られたパターンに熱処理(熱フロー)を施して融解し、感光性樹脂組成物の表面張力によってレンズ形状を得る方法、(2)レンズ形成材料層上に、(1)と同様にして感光性樹脂組成物でレンズ形状を形成し、このレンズ形状の感光性樹脂をドライエッチングして、下層(レンズ形成材料層)にレンズ形状を転写する方法、(3)感光性樹脂組成物にパターン露光する際、デフォーカスすることによって解像力を調整し、現像後、レンズ形状を得る方法、(4)階調的にマスク開口率を変化させることによって透過光量を変化させるフォトマスクを使用して、感光性樹脂組成物を一度の露光、現像でレンズ形状に形成する方法(階調露光法)が挙げられる。これらのうち、レンズ形状の精密なコントロールが可能なことから、階調露光法が注目されている。   As a method for forming the microlens 7, the following method is known. (1) A photosensitive resin composition is exposed and developed using a photomask having a predetermined pattern to form a pattern, and the resulting pattern is subjected to a heat treatment (heat flow) to be melted to obtain a photosensitive resin. (2) A lens shape is formed with a photosensitive resin composition on the lens forming material layer in the same manner as in (1), and the lens-shaped photosensitive resin is dried. Etching to transfer the lens shape to the lower layer (lens forming material layer), (3) When pattern exposure is performed on the photosensitive resin composition, the resolving power is adjusted by defocusing, and the lens shape is obtained after development. Method (4) Using a photomask that changes the amount of transmitted light by changing the mask aperture ratio in gradation, the photosensitive resin composition is formed into a lens shape by one exposure and development. How to (gradation exposure method). Of these, the gradation exposure method has attracted attention because it allows precise control of the lens shape.

上記(2)の方法を除けば、マイクロレンズ7は、通常、感光性樹脂組成物を用いて形成される。感光性樹脂組成物には透明性樹脂、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等が含まれている。   Except for the method (2), the microlens 7 is usually formed using a photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition contains a transparent resin such as an acrylic resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicone resin, and the like.

特開平4−275459号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-275259

固体撮像素子等のデバイスの表面には、デバイス製造工程において、人体や薬液、デバイス原料等から発生する様々な汚染種(小片、イオン、分子等)、空気中の埃等の異物が付着する。異物の付着は、デバイス性能を低下させる原因の一つとなりうるため、通常、デバイス表面を洗浄し、異物を除去する工程が設けられる。デバイス表面に付着した異物を除去する方法は、ウエット洗浄方法やドライ洗浄方法、その他の洗浄方法があるが、現在は薬液を用いるウエット洗浄方法が主流となっている。ウエット洗浄方法に使用される薬液は、除去する異物によって異なり、複数の異物を取り除く場合は、複数の薬液を用いる。この場合、異なる薬液が混じるのを防ぐために、通常は、各薬液による洗浄後に純水による洗浄工程が設けられる。   On the surface of a device such as a solid-state imaging device, foreign matters such as various contaminant species (small pieces, ions, molecules, etc.) generated from the human body, chemicals, device raw materials, etc., and dust in the air adhere to the surface of the device. Since the adhesion of foreign substances can be one of the causes of deteriorating device performance, a process for cleaning the device surface and removing foreign substances is usually provided. There are wet cleaning methods, dry cleaning methods, and other cleaning methods for removing foreign substances adhering to the device surface. Currently, wet cleaning methods using a chemical solution are mainly used. The chemical solution used in the wet cleaning method varies depending on the foreign matter to be removed. When removing a plurality of foreign matters, a plurality of chemical solutions are used. In this case, in order to prevent different chemical solutions from being mixed, a cleaning process using pure water is usually provided after cleaning with each chemical solution.

しかしながら、固体撮像素子に備えられるマイクロレンズは、レンズ製造工程における現像性等の観点から、エステル基やアミド基等、加水分解を起こす基を有する材料が含まれていることが多い。このようなマイクロレンズを備える固体撮像素子は、洗浄工程においてレンズ材料が加水分解を起こし、マイクロレンズの白濁や黄変等の着色、劣化を引き起こしてしまうおそれや、レンズが吸湿による形状変化を生じ、レンズの収差の変化や焦点ズレ等が発生するおそれがあるため、デバイス表面を入念に洗浄できない場合があった。   However, the microlens provided in the solid-state imaging device often includes a material having a group causing hydrolysis such as an ester group or an amide group from the viewpoint of developability in the lens manufacturing process. In a solid-state imaging device including such a microlens, the lens material may be hydrolyzed in the cleaning process, and the microlens may be colored or deteriorated such as white turbidity or yellowing, or the lens may change in shape due to moisture absorption. In some cases, the surface of the device cannot be carefully cleaned because there is a risk of a change in lens aberration, a focus shift, or the like.

また、固体撮像素子を備える機器は、メーカーからの出荷後、最終ユーザーの手元に届くまでの期間、さらには、最終ユーザー手元に届いた後の、保存又は使用される条件が様々であり、あらゆる条件において所望の期間、所望の性能を発揮することが求められる。そこで、固体撮像素子等のデバイスは、メーカーから出荷され、機器組立及び調整工程を経て、最終ユーザーにおいて所望の期間において、所望の性能、機能が発揮されることを確認するために、信頼性試験が行われる。   In addition, devices equipped with solid-state image sensors vary in terms of the period until delivery to the end user after shipment from the manufacturer, and the conditions for storage or use after delivery to the end user. It is required to exhibit desired performance for a desired period under the conditions. Therefore, devices such as solid-state image sensors are shipped from manufacturers, and after undergoing equipment assembly and adjustment processes, a reliability test is performed to confirm that the desired performance and functions are exhibited in a desired period by the end user. Is done.

信頼性試験には、高温高湿(例えば、80℃、90%RH)雰囲気中で保存及び使用した場合のデバイスの耐性を評価するものがある。高温高湿条件は、上記したようなマイクロレンズ中のエステル基やアミド基等による加水分解や吸湿の進行を促進するものであり、従来の固体撮像素子では、上記信頼性試験後にレンズの白濁や黄変等の着色、レンズの変形が認められていた。   In the reliability test, there is one that evaluates the resistance of a device when stored and used in a high temperature and high humidity (for example, 80 ° C., 90% RH) atmosphere. The high temperature and high humidity condition promotes the hydrolysis and moisture absorption due to the ester group and amide group in the microlens as described above. In the conventional solid-state imaging device, the cloudiness of the lens is reduced after the reliability test. Coloring such as yellowing and deformation of the lens were observed.

また、ポリイミドを含むマイクロレンズは、ポリアミック酸等のポリイミド前駆体がポリイミドに転化して硬化することを利用して作製されるものであり、このポリイミド前駆体からポリイミドへの転化には加熱を要する。一般的に、ポリイミド前駆体をポリイミドへ転化させるためには、200℃以上の温度で加熱することが必要とされ、充分な転化を行うためには、280〜300℃程度の加熱が必要であると考えられている。   Moreover, the microlens containing a polyimide is produced using the fact that a polyimide precursor such as polyamic acid is converted into a polyimide and cured, and heating is required for the conversion from the polyimide precursor to the polyimide. . In general, in order to convert a polyimide precursor to polyimide, it is necessary to heat at a temperature of 200 ° C. or higher, and in order to perform sufficient conversion, heating at about 280 to 300 ° C. is required. It is believed that.

しかしながら、固体撮像素子のマイクロレンズを形成する際の加熱工程は、カラーフィルター層や平坦化膜等を設けた固体撮像素子基板上に、直接、レンズ材料よりなる塗膜を形成した状態で行われるため、280〜300℃のような高温に加熱した場合、基板やカラーフィルター層、平坦化膜等の劣化を招いてしまうおそれがある。   However, the heating process when forming the microlens of the solid-state imaging device is performed in a state where a coating film made of a lens material is directly formed on the solid-state imaging device substrate provided with a color filter layer, a flattening film or the like. Therefore, when heated to a high temperature such as 280 to 300 ° C., the substrate, the color filter layer, the planarizing film, etc. may be deteriorated.

そこで、マイクロレンズより下層の材料の劣化を防止するために、固体撮像素子におけるマイクロレンズの形成においては、通常、上記加熱工程における加熱温度を150〜250℃程度にすることが多い。この程度の加熱温度では、上記したようなマイクロレンズより下層の材料の劣化を防止することができ、且つ、レンズ形状、レンズ性能を保つレベルの硬化は得られる。しかしながら、未反応ポリイミド前駆体が低温ベークにより少量残存することによって、レンズ自体が吸湿しやすくなるため、レンズの変形やレンズの白濁が生じやすく且つレンズ材料の加水分解反応が加速される。そのため、ポリイミド若しくはその前駆体を含むマイクロレンズは、特に洗浄工程や信頼性試験等の水存在環境下における着色、これらの工程を経て水がレンズ内に残存することによるレンズ材料の懸濁による着色、さらにはレンズ内に残存した水による後工程、特に加熱条件下での劣化による着色によってレンズ透過率が減少しやすい。また、レンズの吸湿による形状変化によって、レンズの焦点のズレや収差の変化等が生じやすい。   Therefore, in order to prevent deterioration of the material below the microlens, in the formation of the microlens in the solid-state imaging device, the heating temperature in the heating process is usually set to about 150 to 250 ° C. in many cases. At such a heating temperature, deterioration of the material below the microlens as described above can be prevented, and curing at a level that maintains the lens shape and lens performance can be obtained. However, since a small amount of unreacted polyimide precursor remains by low-temperature baking, the lens itself is likely to absorb moisture, so that lens deformation and lens turbidity are likely to occur, and the hydrolysis reaction of the lens material is accelerated. Therefore, microlenses containing polyimide or its precursors are colored in a water-existing environment such as a cleaning process or a reliability test, and coloring due to suspension of lens material due to water remaining in the lens through these processes. In addition, the lens transmittance tends to decrease due to the post-process with water remaining in the lens, in particular, coloring due to deterioration under heating conditions. In addition, a change in shape due to moisture absorption of the lens tends to cause a shift in the focal point of the lens, a change in aberration, or the like.

一方、レンズ形状の精密なコントロールが可能な階調露光法によるマイクロレンズの形成は、現像後のポストベークによって感光性樹脂のパターンを加熱溶融させた際の表面張力によって、レンズ曲面を形成する熱フロー方式とは異なり、ポストベークの温度を低くすることが可能であるため、レンズ材料の劣化、及び固体撮像素子基板及びその上に設けられる層へのダメージを小さくできる方法としても、注目されている。しかしながら、低い温度によるポストベークでは、上記したようにポリイミド樹脂中に残存する未反応ポリアミック酸の割合が大きくなり、水存在環境下におけるレンズの劣化、着色、形状変化が生じやすいという問題がある。   On the other hand, the formation of microlenses by the gradation exposure method that allows precise control of the lens shape is the heat that forms the lens curved surface by the surface tension when the photosensitive resin pattern is heated and melted by post-baking after development. Unlike the flow method, it is possible to lower the post-bake temperature, and as a method that can reduce the deterioration of the lens material and the damage to the solid-state imaging device substrate and the layers provided on it, it is also attracting attention. Yes. However, post-baking at a low temperature has a problem that the ratio of unreacted polyamic acid remaining in the polyimide resin increases as described above, and the lens is easily deteriorated, colored, and changed in a water-existing environment.

従来、マイクロレンズ上に付加的な機能層を設けることが行われている。例えば、特許文献1には、マイクロレンズ上に所定のフッ素含有樹脂膜からなる反射防止膜を形成した固体撮像素子が記載されている。しかしながら、特許文献1の固体撮像素子では、フッ素含有樹脂の屈折率が低いことに着目して、反射防止膜として利用しているだけであり、マイクロレンズ材料と水との反応によるレンズの劣化や着色、形状変化については、なんら考慮されていない。   Conventionally, an additional functional layer is provided on a microlens. For example, Patent Document 1 describes a solid-state imaging device in which an antireflection film made of a predetermined fluorine-containing resin film is formed on a microlens. However, in the solid-state imaging device of Patent Document 1, paying attention to the low refractive index of the fluorine-containing resin, it is only used as an antireflection film, and the deterioration of the lens due to the reaction between the microlens material and water No consideration is given to coloring or shape change.

本発明は上記実情を鑑みて成し遂げられたものであり、水存在環境下における着色や劣化、形状変化を防止し、レンズ性能を向上させた固体撮像素用レンズを提供することを目的とする。
また、本発明は、水存在環境下におけるマイクロレンズの着色、劣化、形状変化を防止するために用いる固体撮像素子レンズ用コーティング材料、及び前記マイクロレンズを備える固体撮像素子を提供することを目的とする。
The present invention has been accomplished in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging element lens in which coloring, deterioration, and shape change in a water-existing environment are prevented and lens performance is improved.
Another object of the present invention is to provide a solid-state image sensor lens coating material used to prevent coloring, deterioration, and shape change of a microlens in a water-existing environment, and a solid-state image sensor including the microlens. To do.

本発明の固体撮像素子用レンズは、少なくとも受光部及び信号転送部が形成された固体撮像素子基板の前記受光部上に形成され、該受光部に集光するマイクロレンズであって、前記マイクロレンズの表面上に、撥水層が備えられていることを特徴とするものである。
本発明の固体撮像素子用レンズは、表面に撥水層を備えているため、耐水性を有する。そのため、水存在環境下においてもマイクロレンズに含まれる耐水性が不十分な材料が水と反応、典型的には、加水分解による縮合重合によって得られる樹脂等の加水分解性材料が加水分解を起こしてしまうことを防止できる。また、レンズの吸湿による形状変化を防止することができる。その結果、耐水性が不十分な材料と水との反応によって生じるマイクロレンズの着色や劣化、レンズの焦点ズレや収差の変化等を防止することが可能である。
The lens for a solid-state image sensor according to the present invention is a microlens that is formed on the light-receiving unit of a solid-state image sensor substrate on which at least a light-receiving unit and a signal transfer unit are formed, and focuses on the light-receiving unit. A water-repellent layer is provided on the surface.
The lens for a solid-state imaging device of the present invention has water resistance since it has a water-repellent layer on its surface. Therefore, even in the presence of water, a material with insufficient water resistance contained in the microlens reacts with water, typically a hydrolyzable material such as a resin obtained by condensation polymerization by hydrolysis causes hydrolysis. Can be prevented. In addition, it is possible to prevent a shape change due to moisture absorption of the lens. As a result, it is possible to prevent the coloring and deterioration of the microlens, the focus shift of the lens, the change of aberration, and the like caused by the reaction between the material having insufficient water resistance and water.

撥水層により得られる効果をより高めるためには、前記撥水層は、前記マイクロレンズの最表面に備えられていることが好ましい。マイクロレンズ表面に撥水層以外の付加的な層を設けた場合に、当該付加的な層を撥水層の下層に設けることで、この層も含めた固体撮像素子用レンズに耐水性を付与することができる。   In order to further enhance the effect obtained by the water repellent layer, the water repellent layer is preferably provided on the outermost surface of the microlens. When an additional layer other than the water-repellent layer is provided on the microlens surface, the additional layer is provided under the water-repellent layer, thereby imparting water resistance to the lens for the solid-state imaging device including this layer. can do.

前記撥水層に撥水性を付与する成分としては撥水性樹脂が挙げられる。撥水性樹脂としては、脂環式樹脂及び/又はシリコーン系樹脂が好ましい。また、前記撥水性樹脂として含フッ素樹脂も好ましい。
前記マイクロレンズが、加水分解性を有する材料を含有する場合には、撥水層を備えることにより得られる効果が高くなる。
さらに、前記撥水層は、膜厚50nm〜500nmのときに、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率が95%以上であることが好ましい。
An example of a component that imparts water repellency to the water repellent layer is a water repellent resin. As the water repellent resin, an alicyclic resin and / or a silicone resin is preferable. Moreover, a fluorine-containing resin is also preferable as the water-repellent resin.
When the microlens contains a hydrolyzable material, the effect obtained by providing the water repellent layer is increased.
Further, the water repellent layer preferably has a light transmittance of 95% or more at each wavelength in the range of 400 to 750 nm when the film thickness is 50 nm to 500 nm.

また、本発明の固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料は、撥水性樹脂及び/又は撥水性樹脂前駆体を含有するものであり、上記撥水層を形成するために用いることができる。
前記撥水性樹脂としては、脂環式樹脂及び/又はシリコーン系樹脂を含むものが挙げられる。また、前記撥水性樹脂前駆体としては、脂環式樹脂前駆体及び/又はシリコーン系樹脂前駆体を含むものが挙げられる。
さらに、前記撥水性樹脂としては含フッ素樹脂を含むもの、前記撥水性樹脂前駆体としては、含フッ素樹脂前駆体を含むものが挙げられる。
The water-repellent coating material for a solid-state imaging element lens of the present invention contains a water-repellent resin and / or a water-repellent resin precursor, and can be used to form the water-repellent layer.
Examples of the water repellent resin include those containing an alicyclic resin and / or a silicone resin. Examples of the water repellent resin precursor include those containing an alicyclic resin precursor and / or a silicone resin precursor.
Further, examples of the water-repellent resin include those containing a fluorine-containing resin, and examples of the water-repellent resin precursor include those containing a fluorine-containing resin precursor.

また、前記固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料を、膜厚50nm〜500nmの固化又は硬化膜に成形したとき、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率が95%以上であることが好ましい。このような高い光透過性を有する硬化膜を形成することができる材料により撥水層を形成することによって、高性能の固体撮像素子レンズを得ることができる。   Further, when the water repellent coating material for a solid-state imaging element lens is formed into a solidified or cured film having a film thickness of 50 nm to 500 nm, the light transmittance at each wavelength in the range of 400 to 750 nm may be 95% or more. preferable. By forming the water repellent layer with a material capable of forming such a cured film having high light transmittance, a high-performance solid-state imaging element lens can be obtained.

また、本発明の固体撮像素子は、少なくとも、受光部及び信号転送部が形成された固体撮像素子基板と、該固体撮像素子基板の受光部の上に形成され、受光部に集光するマイクロレンズとを備える固体撮像素子において、前記マイクロレンズの表面上に、撥水層が備えられていることを特徴とするものである。本発明の固体撮像素子は、CCD素子やCMOS等の固体撮像素子や携帯電話用等の小型の固体撮像素子に好適に使用することができる。   The solid-state imaging device of the present invention includes at least a solid-state imaging device substrate on which a light-receiving unit and a signal transfer unit are formed, and a microlens that is formed on the light-receiving unit of the solid-state imaging device substrate and focuses on the light-receiving unit. In the solid-state imaging device, a water repellent layer is provided on the surface of the microlens. The solid-state image sensor of the present invention can be suitably used for a solid-state image sensor such as a CCD element or CMOS, or a small solid-state image sensor for a mobile phone.

本発明の固体撮像素子用レンズは、マイクロレンズ表面上に撥水性を有する層が設けられているため、水存在環境下においても、マイクロレンズ材料が水により劣化したり、吸湿しにくい。特に、低温ベークにて所望のレンズ形状が作製できるため加水分解性の高い材料が残存する場合が多い階調露光法により形成されたマイクロレンズであっても、充分に加水分解、吸湿を防止することができる。従って、本発明の固体撮像素子用レンズは、マイクロレンズ材料の加水分解によるマイクロレンズの劣化や着色、レンズの吸湿による形状変化等が発生しない。すなわち、本発明の固体撮像素子用レンズは水存在環境下においても、レンズの劣化や着色、形状変化に由来するレンズ性能の低下が生じない。   The lens for solid-state imaging device of the present invention is provided with a layer having water repellency on the surface of the microlens, so that the microlens material is not easily deteriorated by water or absorbs moisture even in an environment where water exists. In particular, the desired lens shape can be produced by low-temperature baking, so that even a microlens formed by a gradation exposure method, in which a highly hydrolyzable material often remains, sufficiently prevents hydrolysis and moisture absorption. be able to. Therefore, the lens for a solid-state imaging device of the present invention does not cause deterioration or coloring of the microlens due to hydrolysis of the microlens material, shape change due to moisture absorption of the lens, or the like. That is, the lens for a solid-state imaging device of the present invention does not cause deterioration in lens performance due to lens deterioration, coloring, or shape change even in a water-existing environment.

そのため、本発明の固体撮像素子用レンズやこれを備える固体撮像素子は、製造工程において表面に付着した埃等の異物を、薬液や純水等により充分に洗浄することも可能である。このような入念な洗浄を行うことにより、異物付着による固体撮像素子用レンズや固体撮像素子の性能低下を防止することができる。
また、本発明の固体撮像素子用レンズは、メーカーからの出荷後に晒される可能性がある水存在環境下や信頼性試験の項目の一つである高温高湿保存等の水による劣化、特に加水分解を促進する条件下やレンズが吸湿するような条件下においてもレンズ材料が劣化を起こさず、また、レンズの形状変化が生じにくいため、信頼性の高い固体撮像素子用レンズ及び固体撮像素子を提供することができる。
Therefore, the lens for a solid-state imaging device of the present invention and the solid-state imaging device including the lens can sufficiently clean foreign matters such as dust attached to the surface in the manufacturing process with a chemical solution or pure water. By performing such careful cleaning, it is possible to prevent deterioration of the performance of the lens for the solid-state image sensor or the solid-state image sensor due to the adhesion of foreign matter.
In addition, the lens for a solid-state imaging device of the present invention is deteriorated by water in a water-existing environment that may be exposed after shipment from a manufacturer or in one of the reliability test items such as high-temperature and high-humidity storage, particularly water. The lens material does not deteriorate even under conditions that promote disassembly or conditions where the lens absorbs moisture, and the lens shape hardly changes. Can be provided.

本発明の固体撮像素子用レンズは、少なくとも受光部及び信号転送部が形成された固体撮像素子基板の前記受光部上に形成され、該受光部に集光するマイクロレンズであって、前記マイクロレンズの表面上に、撥水層が備えられていることを特徴とするものである。
ここで、マイクロレンズ表面上とは、マイクロレンズ自体の表面の他、マイクロレンズ自体の表面に設けられた付加的な層の表面も含むものである。
The lens for a solid-state image sensor according to the present invention is a microlens that is formed on the light-receiving unit of a solid-state image sensor substrate on which at least a light-receiving unit and a signal transfer unit are formed, and focuses on the light-receiving unit. A water-repellent layer is provided on the surface.
Here, on the microlens surface includes not only the surface of the microlens itself but also the surface of an additional layer provided on the surface of the microlens itself.

本発明の固体撮像素子用レンズは、マイクロレンズの表面上に撥水層を備えることにより耐水性が付与されているものであり、水存在環境下においても、マイクロレンズ中に含まれる耐水性が不十分な材料が水分と反応しない。そのため、耐水性が不十分な材料が水と反応(典型的には、アミド基やエステル基等の加水分解性基を有する加水分解性材料の加水分解)したり、或いは、水を取り込みやすい部位を持つ材料が吸湿した結果生じるマイクロレンズの着色(黄変や白濁等)や、劣化、レンズ形状の変化等が阻止される。すなわち、マイクロレンズの着色、劣化、形状変化等を原因とするレンズ性能の低下、さらには、マイクロレンズの白濁による光透過率の減少等を防ぐことが可能である。   The lens for a solid-state imaging device of the present invention is provided with water resistance by providing a water repellent layer on the surface of the microlens, and the water resistance contained in the microlens is also present in a water-existing environment. Insufficient material does not react with moisture. For this reason, a material with insufficient water resistance reacts with water (typically, hydrolysis of a hydrolyzable material having a hydrolyzable group such as an amide group or an ester group), or a site where water is easily taken up. Microlens coloring (yellowing, cloudiness, etc.), deterioration, lens shape change, etc., which are generated as a result of moisture absorption by a material having, are prevented. That is, it is possible to prevent a decrease in lens performance caused by coloring, deterioration, shape change, and the like of the microlens, and a decrease in light transmittance due to white turbidity of the microlens.

従って、本発明の固体撮像素子用レンズは、固体撮像素子の製造工程において素子表面に付着した異物を除去するための洗浄工程後も、レンズの性能を保持することが可能である。すなわち、従来はレンズ性能の低下を危惧して行うことが難しかった水存在下における入念な洗浄、さらには水存在下において加熱するような入念な洗浄も可能である。従って、レンズ表面に付着した異物による固体撮像素子用レンズの性能、ひいては固体撮像素子表面に付着した異物による固体撮像素子性能の低下をも抑制することができる。
また、本発明の固体撮像素子用レンズは、メーカーからの出荷後に晒される可能性がある水存在環境下や信頼性試験における高温高湿条件下でも、上述したようなレンズの着色や劣化、レンズ形状の変形が防止されているため、信頼性の高い固体撮像素子を提供することが可能である。
Therefore, the lens for a solid-state imaging device of the present invention can maintain the performance of the lens even after a cleaning step for removing foreign matter adhering to the element surface in the manufacturing process of the solid-state imaging device. That is, it is possible to perform careful cleaning in the presence of water, which has been difficult to perform in the past due to fear of deterioration in lens performance, and further, careful cleaning such as heating in the presence of water. Therefore, it is possible to suppress the performance of the lens for the solid-state image sensor due to the foreign matter adhering to the lens surface, and hence the deterioration of the solid-state image sensor performance due to the foreign matter attached to the surface of the solid-state image sensor.
In addition, the lens for a solid-state imaging device of the present invention may be colored or deteriorated as described above even in a water-existing environment that may be exposed after shipment from a manufacturer or in a high-temperature and high-humidity condition in a reliability test. Since deformation of the shape is prevented, a highly reliable solid-state imaging device can be provided.

本発明の固体撮像素子用レンズにおいて、マイクロレンズの表面上に備えられる撥水層は、マイクロレンズ表面に、撥水層以外の付加的な層を設ける場合には、最表面に備えられていることが好ましい。撥水層を最表面に設けることによって、マイクロレンズ表面に設けられる付加的な層も含めて耐水性を有することとなり、マイクロレンズそのものと共に、付加的な層の着色や劣化、形状の変化等も防止することができる。
尚、上記したマイクロレンズ表面に設けられる付加的な層が、耐水性を有している場合や、撥水層よりも上層側に設ける必要がある場合等には、必ずしも撥水層を固体撮像素子用レンズの最表面に設けなくてもよい。
In the lens for a solid-state imaging device of the present invention, the water repellent layer provided on the surface of the microlens is provided on the outermost surface when an additional layer other than the water repellent layer is provided on the microlens surface. It is preferable. By providing the water repellent layer on the outermost surface, it will have water resistance including the additional layer provided on the surface of the microlens, and with the microlens itself, additional layers may be colored, deteriorated, changed in shape, etc. Can be prevented.
If the additional layer provided on the surface of the microlens has water resistance or needs to be provided on the upper layer side of the water repellent layer, the water repellent layer is not necessarily solid-state imaging. It does not have to be provided on the outermost surface of the element lens.

撥水層は、マイクロレンズを形成する材料より高い撥水性を有し、水分を弾くことができる。マイクロレンズと撥水層との間に付加的な層を設ける場合には、当該付加的な層を形成する材料及びマイクロレンズを形成する材料よりも高い撥水性を有していることが好ましい。   The water repellent layer has higher water repellency than the material forming the microlens and can repel moisture. When an additional layer is provided between the microlens and the water repellent layer, it is preferable that the layer has a higher water repellency than the material forming the additional layer and the material forming the microlens.

撥水層を形成する材料の撥水性の目安としては、水との接触角(水接触角)がマイクロレンズを形成する材料よりも、30〜120°大きいことが好ましい。充分な撥水性を有する撥水層を形成するためには、撥水層を形成する材料の水接触角が、75°以上であることが好ましく、特に80°以上、さらに100°以上であることが好ましい。
水接触角は、撥水層、マイクロレンズ、付加的な層、各々を形成するための材料用いて形成した平滑面上に、純水10μlを滴下し、10秒後の値を接触角計(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定したものである。接触角計を用いた測定法としては液滴法(1/2θ法)を用いた。
As a measure of the water repellency of the material forming the water repellent layer, the contact angle with water (water contact angle) is preferably 30 to 120 ° larger than that of the material forming the microlens. In order to form a water repellent layer having sufficient water repellency, the water contact angle of the material forming the water repellent layer is preferably 75 ° or more, particularly 80 ° or more, and more preferably 100 ° or more. Is preferred.
The water contact angle was determined by dropping 10 μl of pure water onto a smooth surface formed using a material for forming the water repellent layer, microlens, and additional layer, and measuring the value after 10 seconds using a contact angle meter ( It was measured using Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type). As a measurement method using a contact angle meter, a droplet method (1 / 2θ method) was used.

ここで、図2を用いて液滴法について説明する。固液界面の水平線と液滴端での接線とがなす角をθA(接触角)、固液界面の水平線と液滴頂点と液滴端を結ぶ線とがなす角をθB(測定角)とし、液滴形状を円の一部と仮定すると、2θB=θAの関係が成り立つ。この関係を利用して、測定したθB、頂点の高さh、水滴の半径rにより、接触角θAを求める。   Here, the droplet method will be described with reference to FIG. The angle between the horizontal line at the solid-liquid interface and the tangent line at the droplet edge is θA (contact angle), and the angle between the horizontal line at the solid-liquid interface and the line connecting the droplet apex and the droplet edge is θB (measurement angle). Assuming that the droplet shape is a part of a circle, the relationship 2θB = θA is established. Using this relationship, the contact angle θA is obtained from the measured θB, the apex height h, and the water droplet radius r.

撥水層に撥水性を付与するための成分(撥水性材料)は、撥水層に上述したような撥水性を付与できるものであれば、特に限定されるものではない。撥水性材料の水接触角は、75°以上、特に80°以上、さらに100°以上であることが好ましい。具体的な撥水性材料としては、脂環式樹脂、シリコーン系樹脂、含フッ素樹脂等の撥水性樹脂や、シリカ微粒子、含フッ素微粒子等の撥水性微粒子を含むアクリル系樹脂組成物や、撥水性のある金属、金属酸化物又は金属窒化物等の蒸着膜が挙げられる。
中でも、透明性、耐熱性及び製造コストの観点から、脂環式樹脂、シリコーン系樹脂及び含フッ素樹脂が好ましく、特に、吸湿性が低いという観点から脂環式樹脂が好ましい。
The component (water repellent material) for imparting water repellency to the water repellent layer is not particularly limited as long as it can impart water repellency as described above to the water repellent layer. The water contact angle of the water repellent material is preferably 75 ° or more, particularly 80 ° or more, and more preferably 100 ° or more. Specific water-repellent materials include water-repellent resins such as alicyclic resins, silicone resins and fluorine-containing resins, acrylic resin compositions containing water-repellent particles such as silica fine particles and fluorine-containing fine particles, and water-repellent materials. A vapor-deposited film such as a metal, metal oxide or metal nitride.
Among these, alicyclic resins, silicone resins and fluorine-containing resins are preferable from the viewpoints of transparency, heat resistance and production cost, and alicyclic resins are particularly preferable from the viewpoint of low hygroscopicity.

本発明における脂環式樹脂は、主鎖及び/又は側鎖に脂環構造を含み、撥水性を有するものであれば特に限定されないが、機械的強度、耐熱性、透明性の観点からは、主鎖に脂環構造を含むものが好ましい。特に、脂環構造が直鎖状に連なった構造を主鎖に有するものが好ましい。このとき、主鎖を構成する脂環構造間に、炭素数1〜4程度の非環状の炭化水素基(枝分かれ構造を有していてもよい)が介在していてもよいし、主鎖を構成する脂環構造に脂環構造を有する側鎖が結合していてもよい。主鎖を構成する脂環構造間に介在する炭化水素基が、炭素数5以上の非環状炭化水素基である場合、当該非環状の炭化水素基が熱によって酸化分解されやすく、脂環式樹脂の耐熱性が低下してしまうおそれがある。   The alicyclic resin in the present invention is not particularly limited as long as it contains an alicyclic structure in the main chain and / or side chain and has water repellency, but from the viewpoint of mechanical strength, heat resistance, and transparency, Those containing an alicyclic structure in the main chain are preferred. In particular, those having a structure in which the alicyclic structure is linearly linked in the main chain are preferred. At this time, an acyclic hydrocarbon group having about 1 to 4 carbon atoms (which may have a branched structure) may be interposed between the alicyclic structures constituting the main chain. The side chain which has an alicyclic structure may couple | bond with the alicyclic structure which comprises. When the hydrocarbon group interposed between the alicyclic structures constituting the main chain is an acyclic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, the acyclic hydrocarbon group is easily oxidatively decomposed by heat, and the alicyclic resin There is a risk that the heat resistance of the will be reduced.

脂環構造としては、飽和結合のみからなるものであっても、不飽和結合を含むものであってもよく、耐熱性や耐光性の観点からは、飽和結合のみからなるものが好ましい。脂環構造の具体例としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられ、上述したような観点から、シクロアルカン構造が好ましい。脂環構造の最小単位の環を構成する炭素原子数は特に限定されるものではないが、耐熱性や耐光性を考慮して3〜20個、好ましくは4〜15個、特に好ましくは4〜9個とする。   The alicyclic structure may be composed only of a saturated bond or may contain an unsaturated bond. From the viewpoint of heat resistance and light resistance, a structure composed only of a saturated bond is preferable. Specific examples of the alicyclic structure include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure, and the cycloalkane structure is preferable from the viewpoint described above. The number of carbon atoms constituting the ring of the smallest unit of the alicyclic structure is not particularly limited, but 3 to 20, preferably 4 to 15, particularly preferably 4 to 4 in consideration of heat resistance and light resistance. Nine.

ただし、ポリシクロヘキシルアクリレート等のように、側鎖に脂環構造を有し、且つ、当該脂環構造部分が加水分解性の結合によって主鎖とつながっている脂環式樹脂は、加水分解による撥水性の低下や着色が生じやすく、撥水層の性能を低下させてしまうおそれがあるので適しない。   However, like polycyclohexyl acrylate, an alicyclic resin having an alicyclic structure in the side chain and having the alicyclic structure portion connected to the main chain by a hydrolyzable bond is repellent by hydrolysis. It is not suitable because it tends to cause a decrease in water and color and may deteriorate the performance of the water repellent layer.

脂環式樹脂中に含まれる脂環構造は、1種類であってもよく、また2種類以上であってもよく、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
また、脂環式樹脂は、脂環構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいても良いが、透明性、撥水性等の観点から、脂環構造を有する繰り返し単位を20〜100モル%、特に40〜100モル%含むものが好ましい。また、低吸湿性の観点から、脂環式樹脂に含まれる脂環構造以外の繰り返し単位としては、極性を有していない炭化水素基が好ましい。
The alicyclic structure contained in the alicyclic resin may be one type or two or more types, and can be appropriately combined as necessary.
The alicyclic resin may contain a repeating unit other than the repeating unit having an alicyclic structure, but from the viewpoint of transparency, water repellency, etc., the repeating unit having an alicyclic structure is 20 to 100 mol%. In particular, those containing 40 to 100 mol% are preferable. In addition, from the viewpoint of low hygroscopicity, the repeating unit other than the alicyclic structure contained in the alicyclic resin is preferably a hydrocarbon group having no polarity.

脂環式樹脂としては、具体的には、例えば、単環の環状オレフィン系重合体、多環の環状オレフィン系重合体、不飽和結合を有する単環の環状オレフィン系重合体、不飽和結合を有する多環の環状オレフィン系重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。中でも、耐熱性、機械的強度の観点から、多環の環状オレフィン系重合体、不飽和結合を有する多環の環状オレフィン系重合体、及びこれらの水素添加物が好ましく、例えば、アダマンタン環、ノルボルナン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環等の2〜4環の環状オレフィン系重合体が好ましい。 Specific examples of the alicyclic resin include a monocyclic olefin polymer, a polycyclic olefin polymer, a monocyclic olefin polymer having an unsaturated bond, and an unsaturated bond. Examples thereof include polycyclic cyclic olefin polymers and hydrogenated products thereof. Among these, from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength, polycyclic olefin polymers, polycyclic olefin polymers having an unsaturated bond, and hydrogenated products thereof are preferable. For example, adamantane ring, norbornane ring, tricyclo [5.2.1.0 2, 6] decane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] 2~4 ring of the cyclic olefin polymer such as dodecane ring.

脂環構造の具体例としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環等の炭素数3〜20程度のシクロアルカン環やシクロアルケン環、ラクトン環等の単環の脂環;パーヒドロインデン環、デカリン環、パーヒドロフルオレン環、パーヒドロアントラセン環、パーヒドロフェナントレン環、パーヒドロアセナフテン環、パーヒドロフェナレン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、ピナン環、ボルナン環、イソボルニラン環、アダマンタン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環、ラクトン環、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、ビシクロ[3.3.0]オクタン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン環、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]ペンタデカン環、トリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカン環、ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]ヘキサデカン環、ヘプタシクロ[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.011,16]エイコサン環、ヘプタシクロ[8.8.0.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]ヘンエイコサン環等の不飽和結合を有さない又は有する多環の脂環が挙げられ、特に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、ビシクロ[3.3.0]オクタン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環等が好ましい。 Specific examples of the alicyclic structure include, for example, a cycloalkane ring having about 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, a cyclooctane ring, a cyclodecane ring, and a cyclododecane ring. Or cycloalkene ring, monocyclic alicyclic ring such as lactone ring; perhydroindene ring, decalin ring, perhydrofluorene ring, perhydroanthracene ring, perhydrophenanthrene ring, perhydroacenaphthene ring, perhydrophenalene ring, norbornane ring, norbornene ring, pinane ring, a bornane ring, Isoboruniran ring, adamantane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecane ring, lactone ring, bicyclo [2.2.1] heptane ring, bicyclo [3.3 .0] Octane ring, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane ring, pentacyclo [6.5.1.1 3,6 .0 2,7 .0 9,13] pentadecane ring, pentacyclo [7.4.0.1 2,5 .1 9,12 .0 8,13] pentadecane ring, tricyclo [4.4.0.1 2, 5] undecane ring, pentacyclo [8.4. 0.1 2,5 .1 9,12 .0 8,13] hexadecane ring, heptacyclo [8.7.0.1 3,6 .1 10,17 .1 12,15 .0 2,7 .0 11,16] eicosane ring, heptacyclo [8.8.0.1 4,7 .1 11,18 .1 13,16 .0 3,8 .0 12,17] heneicosan polycyclic alicyclic having or not having an unsaturated bond in the ring or the like the recited, in particular, bicyclo [2.2.1] heptane ring, bicyclo [3.3.0] octane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecane ring, tricyclo [5.2.1.0 2, 6] decane A ring or the like is preferable.

脂環式樹脂としてはこれら脂環構造が直鎖状に連なった主鎖を有するシクロオレフィンポリマーが好ましい。このシクロオレフィンポリマーにおいて、主鎖を構成する脂環構造間にメチレン鎖や分岐構造を有する炭素数1〜4程度の非環状炭化水素基が介在していてもよく、また、主鎖を構成する脂環構造に脂環構造を有する側鎖が結合していてもよい。
このしたような炭化水素基のみからなる脂環式樹脂は、極性基を有していないため、吸湿性が低い。ゆえに、極性基を持たない脂環式樹脂を用いて形成された撥水層は、吸湿による変形を生じにくく、周囲環境の湿度変化や水との接触による形状の変化がおき難い。また、撥水層が吸収した水分がレンズに到達することによるレンズ形状変化やレンズの劣化、着色等が発生しにくい。従って、極性基を持たない脂環式樹脂を用いて撥水層を形成すると、周囲環境の湿度変化や水との接触に伴うレンズの収差の変化や焦点ずれ、光透過性の低下等の問題をさらに防止することができる。
As the alicyclic resin, a cycloolefin polymer having a main chain in which these alicyclic structures are linearly connected is preferable. In this cycloolefin polymer, an acyclic hydrocarbon group having about 1 to 4 carbon atoms having a methylene chain or a branched structure may be interposed between the alicyclic structures constituting the main chain, and also constitutes the main chain. A side chain having an alicyclic structure may be bonded to the alicyclic structure.
Since such an alicyclic resin consisting only of hydrocarbon groups does not have a polar group, it has low hygroscopicity. Therefore, a water-repellent layer formed using an alicyclic resin having no polar group is less likely to be deformed due to moisture absorption, and is less likely to change its shape due to changes in the humidity of the surrounding environment or contact with water. In addition, lens shape change, lens deterioration, coloring, and the like due to the water absorbed by the water repellent layer reaching the lens are unlikely to occur. Therefore, when a water-repellent layer is formed using an alicyclic resin that does not have a polar group, there are problems such as changes in the humidity of the surrounding environment, lens aberration changes due to contact with water, defocus, and light transmission degradation. Can be further prevented.

これに対して、分子全体としては撥水性を有していても、極性基を有し、局所的にでも吸湿性を有する材料に水分を滴下すると、当該水分の大部分は撥水性により弾かれるが、当該水分の極一部が極性基に吸収される場合がある。また、このような材料は、大気中の水蒸気を極性基から吸収してしまう場合がある。すなわち、分子全体としては撥水性を有していても、極性基を有し、局所的にでも吸湿性を有する材料で撥水層を形成すると、周囲環境の湿度変化や水との接触により水を吸収し、撥水層の形状が変化してしまう場合がある。
さらに、材料によっては乾燥後も吸湿前の形状に戻りにくいものもある。しかも、極性基より吸収された水分が撥水層の下に位置するレンズまで到達した場合には、レンズの形状変化や劣化等が生じてしまう。
On the other hand, even if the molecule as a whole has water repellency, when water is dripped onto a material that has polar groups and has hygroscopicity locally, most of the water is repelled by water repellency. However, a very small part of the moisture may be absorbed by the polar group. In addition, such a material may absorb water vapor in the atmosphere from polar groups. In other words, even if the molecule as a whole has water repellency, a water-repellent layer is formed of a material having a polar group and hygroscopicity even locally, the water changes due to humidity changes in the surrounding environment and contact with water. May be absorbed and the shape of the water-repellent layer may change.
Furthermore, some materials are difficult to return to the shape before moisture absorption after drying. In addition, when the water absorbed from the polar group reaches the lens positioned below the water-repellent layer, the shape of the lens changes or deteriorates.

従って、吸湿性はできる限り小さいことが好ましいが、後述するシリコーン系樹脂や含フッ素樹脂は高い撥水性を有するが、極性基を有するものが多いため、吸湿性が全くないわけではない。シリコーン系樹脂や含フッ素樹脂は、吸湿性を小さくするために極性基の含有量を減らすと、シロキサン骨格やフッ素原子の存在により撥水性だけでなく、撥油性が強くなりすぎ、撥水コーティング材料の塗布性が低下してしまうという問題がある。また、シリコーン系樹脂や含フッ素樹脂は、塗布性を向上させるために、通常は界面活性剤等の添加剤とともに使用されることが多いが、これら添加剤が撥水層の撥水性能を低下させたり、吸湿性を高めてしまう。ゆえに、シリコーン系樹脂や含フッ素樹脂を撥水性樹脂として用いる場合、撥水コーティング材料の塗布性を保持しつつ、脂環式樹脂ほど吸湿性が低い撥水層を得ることは難しい。   Accordingly, it is preferable that the hygroscopicity is as small as possible. However, silicone resins and fluorine-containing resins, which will be described later, have high water repellency, but since many of them have polar groups, they are not completely hygroscopic. If the content of polar groups is reduced to reduce hygroscopicity, silicone-based resins and fluorine-containing resins not only have water repellency due to the presence of siloxane skeletons and fluorine atoms, but oil repellency becomes too strong, resulting in water-repellent coating materials. There is a problem that the applicability of the coating deteriorates. Silicone resins and fluorine-containing resins are usually used together with additives such as surfactants to improve coatability, but these additives reduce the water-repellent performance of the water-repellent layer. Or increase hygroscopicity. Therefore, when a silicone resin or a fluorine-containing resin is used as the water-repellent resin, it is difficult to obtain a water-repellent layer having a moisture absorption lower than that of the alicyclic resin while maintaining the applicability of the water-repellent coating material.

これに対して、脂環式樹脂は極性基を有していなくても、或いは、界面活性剤等の添加剤を用いなくても、撥水コーティング材料の塗布性に優れ、且つ、適度な撥水性と低吸湿性を有する撥水層を得ることができる。
尚、脂環式樹脂は、撥水層の吸湿性の観点から炭化水素基のみからなり、極性基を有していないことが好ましいが、撥水コーティング材料の塗布性を向上させるために、主鎖を構成する脂環構造に極性基又は極性基を有する基が結合した繰り返し単位(極性基又は極性基を有する基は主鎖骨格を構成するものではない)を含んでいてもよい。この場合、撥水層の吸湿性と、撥水コーティング材料の塗布性とのバランスが取れるように、主鎖を構成する脂環構造に極性基又は極性基を有する基が結合した繰り返し単位の、主鎖を構成する全繰り返し単位に対する割合は、1〜40モル%程度とすることが好ましく、特に1〜20モル%とすることが好ましい。ここで極性基とは、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、シラノール基、グリシジルエーテル基、エーテル基、ヒドロキシル基等が挙げられる。
On the other hand, the alicyclic resin is excellent in applicability of the water-repellent coating material and has an appropriate repellent property, even if it does not have a polar group or does not use an additive such as a surfactant. A water-repellent layer having aqueous properties and low hygroscopicity can be obtained.
The alicyclic resin is preferably composed of only a hydrocarbon group from the viewpoint of the hygroscopicity of the water repellent layer and preferably has no polar group. However, in order to improve the applicability of the water repellent coating material, A repeating unit in which a polar group or a group having a polar group is bonded to an alicyclic structure constituting a chain may be included (a polar group or a group having a polar group does not constitute a main chain skeleton). In this case, a repeating unit in which a polar group or a group having a polar group is bonded to the alicyclic structure constituting the main chain so as to balance the hygroscopicity of the water repellent layer and the applicability of the water repellent coating material, The ratio with respect to all repeating units constituting the main chain is preferably about 1 to 40 mol%, and particularly preferably 1 to 20 mol%. Here, examples of the polar group include a carboxyl group, an ester group, an amino group, an amide group, a silanol group, a glycidyl ether group, an ether group, and a hydroxyl group.

また、脂環式樹脂を撥水性樹脂として用いる場合、シリコーン系樹脂や含フッ素樹脂のように界面活性剤等の添加剤を用いなくても、良好な塗布性を有する撥水コーティング材料が得られることが多いが、さらに塗布性を向上させるために添加剤を用いてもよい。ただし、レンズの吸湿性や撥水性の観点から、界面活性剤は、撥水コーティング材料の固形分の0.01〜5重量%、特に0.01〜1重量%程度に抑えることが好ましい。尚、後述するシリコーン系樹脂や含フッ素樹脂の場合、界面活性剤による塗布性の充分な向上効果を得るためには、上記した範囲よりも多く添加しなければならず、脂環式樹脂を用いる場合と比較して吸湿性を低下させることは難しい。   Further, when an alicyclic resin is used as a water-repellent resin, a water-repellent coating material having good coating properties can be obtained without using an additive such as a surfactant such as a silicone resin or a fluorine-containing resin. In many cases, an additive may be used to further improve the coating property. However, from the viewpoint of the hygroscopicity and water repellency of the lens, the surfactant is preferably suppressed to 0.01 to 5% by weight, particularly about 0.01 to 1% by weight, based on the solid content of the water-repellent coating material. In the case of a silicone-based resin or a fluorine-containing resin, which will be described later, in order to obtain a sufficient effect of improving the coatability by a surfactant, it must be added in a larger amount than the above range, and an alicyclic resin is used. It is difficult to reduce hygroscopicity compared to the case.

本発明における撥水層に含まれる脂環式樹脂の分子量は適宜選択すればよいが、重量平均分子量で500〜100,000の範囲であることが好ましく、2,000〜50,000の範囲であることがより好ましい。重量平均分子量が500〜100,000の範囲内である場合、撥水性、機械強度、耐熱性及びスピン塗布適性に優れた樹脂を得ることができる。   The molecular weight of the alicyclic resin contained in the water-repellent layer in the present invention may be appropriately selected, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 500 to 100,000, and in the range of 2,000 to 50,000. More preferably. When the weight average molecular weight is in the range of 500 to 100,000, a resin excellent in water repellency, mechanical strength, heat resistance and spin coating suitability can be obtained.

シリコーン系樹脂は弾性率が高いため、膜応力を緩和することができるという利点を持つ。本発明におけるシリコーン系樹脂は、主鎖及び/又は側鎖にシロキサン単位(シロキサン構造を有する繰り返し単位)を含み、撥水性を有するものであれば特に限定されないが、撥水性、膜応力を低減できる低弾性、塗工適性の観点からは、主鎖にシロキサン単位を含むものが好ましい。   Silicone resins have the advantage of being able to relieve film stress because of their high elastic modulus. The silicone resin in the present invention is not particularly limited as long as it contains a siloxane unit (repeating unit having a siloxane structure) in the main chain and / or side chain and has water repellency, but can reduce water repellency and film stress. From the viewpoint of low elasticity and coating suitability, those containing a siloxane unit in the main chain are preferred.

シリコーン系樹脂中に含まれるシロキサン単位は、1種類であってもよく、また2種類以上であってもよく、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
また、シリコーン系樹脂は、シロキサン単位以外の繰り返し単位を含んでいても良いが、撥水性、膜応力を低減できる低弾性、塗工適性の観点から、シロキサン単位を20〜100モル%、特に40〜100モル%含むものが好ましい。
One type or two or more types of siloxane units may be contained in the silicone-based resin, and they can be combined as appropriate.
The silicone resin may contain a repeating unit other than the siloxane unit. However, from the viewpoint of water repellency, low elasticity capable of reducing film stress, and coating suitability, the siloxane unit is contained in an amount of 20 to 100 mol%, particularly 40. Those containing ˜100 mol% are preferred.

シリコーン系樹脂を構成するシロキサン化合物としては、例えば、下記一般式(1)で示される有機ケイ素化合物および/またはその加水分解物を挙げることができる。   Examples of the siloxane compound constituting the silicone-based resin include an organosilicon compound represented by the following general formula (1) and / or a hydrolyzate thereof.

Figure 2006186295
Figure 2006186295

(ここで、R1は炭素数1〜10の有機基、R2は炭素数1〜6の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基、Xは加水分解性基であり、a及びbは0又は1である。尚、Xは互いに異なっていても同一であってもよく、R1及びR2が同一であってもよい) (Where R1 is an organic group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is a hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and a and b are 0 or 1) X may be different or the same, and R1 and R2 may be the same.

具体的な代表例としては、メチルシリケート、エチルシリケート、n−プロピルシリケート、i−プロピルシリケート、n−ブチルシリケート、sec−ブチルシリケート、及びt−ブチルシリケート等のテトラアルコキシシラン類、並びにその加水分解物;   Specific examples include tetraalkoxysilanes such as methyl silicate, ethyl silicate, n-propyl silicate, i-propyl silicate, n-butyl silicate, sec-butyl silicate, and t-butyl silicate, and hydrolysis thereof. object;

メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシエトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリフェノキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン、トリアシルオキシシラン又はトリフェノキシシラン類又はその加水分解物;   Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane , Vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltriacetoxysilane , Γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-merca Topropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, chloro Methyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltrimethoxysilane , Β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltriethoxy Sisilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxy Ethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltrimethoxysilane, β-glycidoxybutyltri Ethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane, δ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-glycidoxybutyltriethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) ) Methyltrimethoxy Lan, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltributoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxyethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Propyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriphenoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltriethoxysilane , Δ- (3,4 Epoxycyclohexyl) butyl trimethoxy silane, .delta. (3,4-epoxycyclohexyl) trialkoxysilane such as butyl triethoxysilane, triacyloxy silane or tri phenoxy silanes or their hydrolysates;

ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン、ジフェノキシシラン又はジアシルオキシシラン類又はその加水分解物等が挙げられるがこれらに限定されず、従来使用されているその他のシランカップリング剤を用いることができる。   Dimethyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane , Γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, Methylvinyldiethoxysilane, glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxyethyl Methyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycid Xylpropylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ -Glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxyethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxyethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycid Cypropylmethyldiacetoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylvinyldiethoxysilane, γ -Dialkoxysilanes such as glycidoxypropylphenyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylphenyldiethoxysilane, diphenoxysilane, diacyloxysilanes or hydrolysates thereof, but are not limited thereto, and Other silane coupling agents that are used can be used.

本発明の撥水層に含まれるシリコーン系樹脂の分子量は適宜選択すればよいが、重量平均分子量で500〜100,000の範囲であることが好ましく、特に1,000〜70,000の範囲であることがより好ましい。重量平均分子量が500〜100,000の範囲内である場合、撥水性、機械強度、耐熱性及びスピン塗布適性に優れた樹脂を得ることができる。   The molecular weight of the silicone resin contained in the water-repellent layer of the present invention may be appropriately selected, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 500 to 100,000, particularly in the range of 1,000 to 70,000. More preferably. When the weight average molecular weight is in the range of 500 to 100,000, a resin excellent in water repellency, mechanical strength, heat resistance and spin coating suitability can be obtained.

本発明における含フッ素樹脂は、主鎖に直接結合及び/又は側鎖に結合したフッ素を含み、撥水性を有するものであれば特に限定されないが、撥水性や耐熱性の観点からは、芳香環を含むものが好ましく、特にフッ素置換された芳香環を含むものが好ましい。
フッ素樹脂の主鎖骨格の構造は、特に限定されず、脂肪族系でも、芳香族系でも、これらを共に含む構造であってもよい。脂肪族系としては、直鎖状でも、分岐構造を有するものでも、脂環構造を有するものでもよく、また、ヘテロ原子を含んでいてもよい。芳香族系としては、ヘテロ原子を含んでいてもよく、芳香族環に脂環構造が縮合した構造を含んでいてもよい。
The fluorine-containing resin in the present invention is not particularly limited as long as it contains fluorine bonded directly to the main chain and / or bonded to the side chain and has water repellency, but from the viewpoint of water repellency and heat resistance, an aromatic ring In particular, those containing a fluorine-substituted aromatic ring are preferred.
The structure of the main chain skeleton of the fluororesin is not particularly limited, and may be aliphatic, aromatic, or a structure containing both of them. The aliphatic system may be linear, have a branched structure, or have an alicyclic structure, and may contain a hetero atom. The aromatic system may contain a hetero atom, or may contain a structure in which an alicyclic structure is condensed with an aromatic ring.

含フッ素樹脂を構成するフッ素を含む繰り返し単位は、1種類であってもよく、また2種類以上であってもよく、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
また、含フッ素樹脂は、フッ素を含む繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいても良いが、撥水性や耐熱性の観点から、フッ素を含む繰り返し単位を30〜100モル%、特に50〜100モル%含むものが好ましい。
The repeating unit containing fluorine constituting the fluorine-containing resin may be one type or two or more types, and can be appropriately combined as necessary.
Further, the fluororesin may contain a repeating unit other than the repeating unit containing fluorine, but from the viewpoint of water repellency and heat resistance, the repeating unit containing fluorine is 30 to 100 mol%, particularly 50 to 100 mol. % Is preferable.

具体的な含フッ素樹脂としては、フッ素含有反応性単量体を重合、若しくは他の反応性単量体と共重合させたものが挙げられ、その単量体種及びその組み合わせは、フッ素含有反応性単量体同士で重合できるもの、又は他の反応性単量体と共重合可能なものであれば特に限定されるものではない。   Specific fluorine-containing resins include those obtained by polymerization of fluorine-containing reactive monomers or copolymerization with other reactive monomers. The monomer species and combinations thereof are fluorine-containing reactions. It is not particularly limited as long as it can be polymerized with the reactive monomers or can be copolymerized with other reactive monomers.

フッ素含有反応性単量体としては、例えば、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)、パーフルオロ(イソブチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシプロピルビニルエーテル)等のパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)又はパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)類;一般式CH=CH−O−Rf(式中、Rfはフッ素原子を含むアルキル基又はアルコキシアルキル基を示す)で表される(フルオロアルキル)ビニルエーテル若しくは(フルオロアルコキシアルキル)ビニルエーテル類;フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン等のフルオロオレフィン類;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチル(メタ)アクリレートなどのフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル類等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the fluorine-containing reactive monomer include perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoro (butyl vinyl ether), perfluoro (isobutyl vinyl ether), perfluoro ( Perfluoro (alkyl vinyl ether) or perfluoro (alkoxyalkyl vinyl ether) such as propoxypropyl vinyl ether; general formula CH 2 ═CH—O—Rf (wherein Rf represents an alkyl group or alkoxyalkyl group containing a fluorine atom) ) (Fluoroalkyl) vinyl ethers or (fluoroalkoxyalkyl) vinyl ethers; vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, 3,3,3-trifluoropropylene, Fluoroolefins such as trifluoroethylene; 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, 2- (perfluorobutyl) ethyl ( Fluorine-containing (meth) acryl such as (meth) acrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl (meth) acrylate, 2- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate, 2- (perfluorodecyl) ethyl (meth) acrylate Examples include, but are not limited to, acid esters.

フッ素含有反応性単量体と共重合させる他の反応性単量体としては、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類又はシクロアルキルビニルエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ステアリン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソブテンなどのα−オレフィン類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(n−プロポキシ)エチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類などが挙げられる。   Examples of other reactive monomers copolymerized with the fluorine-containing reactive monomer include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n Alkyl vinyl ethers or cycloalkyl vinyl ethers such as pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate , Vinyl carboxylates such as vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl stearate; ethylene, propylene, Α-olefins such as sobutene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) And (meth) acrylic acid esters such as acrylate and 2- (n-propoxy) ethyl (meth) acrylate.

本発明で使用される含フッ素樹脂の分子量は適宜選択すればよいが、重量平均分子量で、1,000〜50,000の範囲であることが好ましく、1,000〜20,000の範囲であることがより好ましい。重量平均分子量が1,000〜50,000の範囲内である場合、撥水性、機械強度、耐熱性及びスピン塗布適性に優れた樹脂を得ることができる。   The molecular weight of the fluorine-containing resin used in the present invention may be appropriately selected, but is preferably in the range of 1,000 to 50,000, and in the range of 1,000 to 20,000 in terms of weight average molecular weight. It is more preferable. When the weight average molecular weight is in the range of 1,000 to 50,000, a resin excellent in water repellency, mechanical strength, heat resistance, and spin coating suitability can be obtained.

撥水層及びこれの形成に用いられる撥水コーティング材料を固化又は硬化させたものの屈折率は、マイクロレンズ材料よりも小さいことが好ましい。撥水層の屈折率をマイクロレンズよりも小さくすることによって、反射防止効果が得られるからである。マイクロレンズ表面における入射光の反射を防止することによって、マイクロレンズの集光効率を向上し、また、ノイズの発生を抑制することが可能である。具体的には、撥水層の屈折率が、マイクロレンズ材料よりも0.05〜0.60程度、特に0.15〜0.60程度小さいことが好ましい。より具体的には、400〜750nmの波長を有する光におけるマイクロレンズ材料の平均屈折率が1.50〜1.90の範囲である場合には、撥水層(すなわち、撥水層を形成するために用いられる撥水コーティング材料は、固化又は硬化したもの)の400〜750nmの波長を有する光に対する平均屈折率が、上記マイクロレンズ材料の屈折率よりも小さい範囲内で1.50以下、特に1.20〜1.50の範囲内であることが好ましい。
さらに、下記の反射率の式(1)におけるRの値がなるべく0に近づくようにすることが好ましい。
The refractive index of the water repellent layer and the water repellent coating material used for forming the solidified or hardened material is preferably smaller than that of the microlens material. This is because an antireflection effect can be obtained by making the refractive index of the water repellent layer smaller than that of the microlens. By preventing reflection of incident light on the surface of the microlens, it is possible to improve the light collection efficiency of the microlens and to suppress the generation of noise. Specifically, the refractive index of the water repellent layer is preferably about 0.05 to 0.60, particularly about 0.15 to 0.60 smaller than the microlens material. More specifically, when the average refractive index of the microlens material in light having a wavelength of 400 to 750 nm is in the range of 1.50 to 1.90, the water repellent layer (that is, the water repellent layer is formed). The water-repellent coating material used for the purpose is a solid or cured material) having an average refractive index with respect to light having a wavelength of 400 to 750 nm within a range smaller than the refractive index of the microlens material. It is preferable to be within the range of 1.20 to 1.50.
Further, it is preferable that the value of R in the following reflectance formula (1) is as close to 0 as possible.

Figure 2006186295
Figure 2006186295

ここで、400〜750nmの波長を有する光における平均屈折率が1.20〜1.50の範囲であるとは、上記範囲の波長を有する全ての光における屈折率が1.20〜1.50の範囲であることを要せず、上記範囲の波長を有する各光に対する屈折率の測定値の総和を、測定点の数で割った値である。   Here, when the average refractive index in the light having a wavelength of 400 to 750 nm is in the range of 1.20 to 1.50, the refractive index in all the light having the wavelength in the above range is 1.20 to 1.50. It is a value obtained by dividing the sum of the measured values of the refractive index for each light having a wavelength in the above range by the number of measurement points.

上記にて撥水性材料として例示した樹脂のうち、含フッ素樹脂は、特に低い屈折率を有しているものを選べるため、反射防止の観点から好ましいものである。
含フッ素樹脂は、通常、レンズ材料よりも屈折率が低い場合が多く、400〜750nmの波長を有する光における平均屈折率が1.50以下の範囲であるものがほとんどであり、上記にて例示したほぼ全ての含フッ素樹脂が上記範囲の平均屈折率を有する。低屈折率の点から分子内にフッ素を0.1〜40重量%含むものが好ましく、特に5〜40重量%含むものが好ましい。
Of the resins exemplified above as the water repellent material, the fluororesin is preferable from the viewpoint of antireflection because a resin having a particularly low refractive index can be selected.
In general, the fluorine-containing resin often has a refractive index lower than that of the lens material, and most of them have an average refractive index in the range of 1.50 or less in light having a wavelength of 400 to 750 nm. Almost all the fluororesins have an average refractive index in the above range. From the viewpoint of low refractive index, those containing 0.1 to 40% by weight of fluorine in the molecule are preferred, and those containing 5 to 40% by weight are particularly preferred.

反射防止効果をも有する撥水層を形成するために好適な脂環式樹脂及びシリコーン系樹脂は、レンズ材料の屈折率に応じて適宜選択すればよい。例えば、脂環式樹脂としては、主骨格を構成する脂環構造、特に多環の脂環構造の割合が多いほど、また、主骨格を構成する芳香環の割合が少ないほど、屈折率が低くなるため好ましく、特に多環の脂環構造のみで、主骨格が構成されているものが好ましい。また、シリコーン系樹脂としては、フッ素原子を含むものが好ましく、例えば、シリコーン主骨格を持つ樹脂中の水素原子の一部をフッ素置換したもの等が挙げられる。
脂環式樹脂及びシリコーン系樹脂は、含フッ素樹脂と比較して安価な材料であることから、固体撮像素子用レンズのコスト削減が可能であるという利点がある。また、脂環式樹脂及びシリコーン系樹脂は、後述するように塗工性に優れ、所望の膜厚を有する撥水層を均一に形成しやすいという利点も有している。
An alicyclic resin and a silicone-based resin suitable for forming a water-repellent layer having an antireflection effect may be appropriately selected according to the refractive index of the lens material. For example, as the alicyclic resin, the refractive index decreases as the ratio of the alicyclic structure constituting the main skeleton, particularly the polycyclic alicyclic structure increases, and as the ratio of the aromatic ring constituting the main skeleton decreases. Therefore, it is particularly preferable that the main skeleton is composed of only a polycyclic alicyclic structure. Moreover, as a silicone type resin, what contains a fluorine atom is preferable, For example, what substituted a part of hydrogen atom in resin with a silicone main frame | skeleton by fluorine etc. is mentioned.
Since the alicyclic resin and the silicone-based resin are less expensive materials than the fluorine-containing resin, there is an advantage that the cost of the lens for the solid-state imaging element can be reduced. Moreover, as will be described later, the alicyclic resin and the silicone-based resin have an advantage that they are excellent in coatability and can easily form a water repellent layer having a desired film thickness.

撥水層は、1種のみの撥水性材料を含んでいてもよいし、2種以上の撥水性材料を含んでいてもよい。または、シリコーン主骨格を持つ樹脂中の水素原子の一部をフッ素置換したもののように、シリコーン系樹脂、脂環式樹脂、含フッ素樹脂の各撥水性樹脂の繰り返し単位が共重合や置換等で一分子内に共存した樹脂であってもよい。撥水性材料は、通常、撥水層中に30〜95重量%程度、好ましくは50〜95重量%、特に好ましくは60〜95重量%含有させる。撥水層中の撥水性材料の含有量が30重量%未満の場合、充分な撥水性が得られないおそれがある。一方、撥水層中の撥水性材料の含有量が95重量%を超える場合には、撥水コーティング材料を塗布する際に下層に弾かれる可能性があり、均一に塗布することが難しく、また、下層と撥水層間の密着性が乏しくなるおそれがある。
撥水層には、必要に応じて、上記した撥水性材料以外の成分を配合することができる。その他の成分としては、例えば、上記以外の樹脂、シランカップリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、密着促進剤或いはその他の添加剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The water repellent layer may contain only one type of water repellent material, or may contain two or more types of water repellent material. Or, the repeating unit of each water-repellent resin such as silicone resin, alicyclic resin, and fluorine-containing resin is copolymerized or substituted, such as those in which some hydrogen atoms in a resin having a silicone main skeleton are fluorine-substituted. A resin coexisting in one molecule may be used. The water repellent material is usually contained in the water repellent layer at about 30 to 95% by weight, preferably 50 to 95% by weight, particularly preferably 60 to 95% by weight. When the content of the water repellent material in the water repellent layer is less than 30% by weight, sufficient water repellency may not be obtained. On the other hand, when the content of the water repellent material in the water repellent layer exceeds 95% by weight, it may be repelled to the lower layer when the water repellent coating material is applied, and it is difficult to apply uniformly. The adhesion between the lower layer and the water repellent layer may be poor.
In the water-repellent layer, components other than the water-repellent material described above can be blended as necessary. Examples of other components include, but are not limited to, resins other than those described above, silane coupling agents, surfactants, antioxidants, adhesion promoters, and other additives.

撥水層は、上記したような撥水性樹脂、及び/又はこれら撥水性樹脂の前駆体、必要に応じてその他成分を含む撥水コーティング材料により形成することができる。ここで、撥水性樹脂前駆体とは、撥水層を形成する際の固化及び/又は硬化工程において、反応することによって撥水性樹脂となる成分である。
例えば、脂環式樹脂前駆体としては、固化及び/又は硬化工程後に、上記したような脂環式樹脂となるものであれば特に限定されず、例えば、グリシジル基、オキセタニル基等の反応性基をもつ脂環式モノマー及びオリゴマーが挙げられる。このような脂環式樹脂前駆体を脂環式樹脂とするためには、硬化工程において、通常、100℃〜250℃に加熱、及び/又は、必要に応じて可視及び非可視領域の波長の紫外線、電磁波及び放射線等の光を照射する。
The water-repellent layer can be formed of a water-repellent coating material containing the above-described water-repellent resin and / or a precursor of these water-repellent resins and, if necessary, other components. Here, the water-repellent resin precursor is a component that becomes a water-repellent resin by reacting in the solidification and / or curing step when forming the water-repellent layer.
For example, the alicyclic resin precursor is not particularly limited as long as it becomes an alicyclic resin as described above after the solidification and / or curing step, for example, a reactive group such as a glycidyl group or an oxetanyl group. And alicyclic monomers and oligomers having In order to make such an alicyclic resin precursor an alicyclic resin, in the curing step, it is usually heated to 100 ° C. to 250 ° C. and / or with a wavelength in the visible and invisible regions as necessary. Irradiate light such as ultraviolet rays, electromagnetic waves and radiation.

また、シリコーン系樹脂前駆体としては、固化及び/又は硬化工程後に、上記したようなシリコーン系樹脂となるものであれば特に限定されず、例えば、上記した有機ケイ素化合物および/またはその加水分解物が挙げられる。このようなシリコーン系樹脂前駆体をシリコーン系樹脂とするためには、硬化工程において、通常、25℃(室温)〜230℃、場合によっては100〜230℃に加熱、及び/又は、必要に応じて可視及び非可視領域の波長の紫外線、電磁波及び放射線等の光を照射する。   The silicone resin precursor is not particularly limited as long as it becomes a silicone resin as described above after the solidification and / or curing step. For example, the above-described organosilicon compound and / or a hydrolyzate thereof are used. Is mentioned. In order to make such a silicone-based resin precursor into a silicone-based resin, in the curing step, it is usually heated to 25 ° C. (room temperature) to 230 ° C., and in some cases 100 to 230 ° C., and / or as necessary. And irradiating light such as ultraviolet rays, electromagnetic waves and radiation having wavelengths in the visible and invisible regions.

シリコーン系樹脂よりなる撥水層を形成する方法としては、例えば、ゾルゲル法を利用したものが一般的な方法として挙げられる。ゾルゲル法を利用する場合には、撥水コーティング材料中に含まれる有機ケイ素化合物を加水分解して縮合物とするため、通常、撥水コーティング材料中に緩衝液や酸由来の水を含有する。これらの水はレンズが吸湿、劣化しない程度の量、具体的には撥水コーティング材料中に0.1〜10重量%含有させることが好ましい。但し、シリコーン系樹脂を含む撥水コーティング材料は、前述のように塗布直後に水の沸点を超える100℃〜230℃の温度で加熱するため、この含水率は大きくは影響しない。また、シランカップリング剤を使用する場合には、レンズが吸湿しないレベルでの温度、湿度条件において反応を進行させることが好ましい。特に、室温(約25℃)で反応を進行させ、硬化するものがより好ましい。
シリコーン前駆体よりなる主骨格にフッ素を持つ基が導入されている材料の場合、上述のシリコーン系樹脂よりなる撥水層の硬化方法に準ずる。
As a method for forming a water-repellent layer made of a silicone-based resin, for example, a method using a sol-gel method can be given as a general method. When the sol-gel method is used, the organic silicon compound contained in the water-repellent coating material is hydrolyzed into a condensate, so that the water-repellent coating material usually contains a buffer solution or acid-derived water. Such water is preferably contained in an amount such that the lens does not absorb moisture or deteriorate, specifically 0.1 to 10% by weight in the water-repellent coating material. However, since the water-repellent coating material containing a silicone resin is heated at a temperature of 100 ° C. to 230 ° C. exceeding the boiling point of water immediately after application as described above, the water content is not greatly affected. In the case of using a silane coupling agent, it is preferable to proceed the reaction under temperature and humidity conditions at a level where the lens does not absorb moisture. In particular, those that proceed and cure at room temperature (about 25 ° C.) are more preferred.
In the case of a material in which a fluorine-containing group is introduced into the main skeleton made of a silicone precursor, the method for curing the water-repellent layer made of the above-described silicone resin is applied.

また、含フッ素樹脂前駆体としては、固化及び/又は硬化工程後に、上記したような含フッ素樹脂となるものであれば特に限定されず、例えば、上記したフッ素含有反応性単量体が挙げられる。このような含フッ素樹脂前駆体を含フッ素樹脂とするためには、硬化工程において、通常、100℃〜250℃に加熱、及び/又は、必要に応じて可視及び非可視領域の波長の紫外線、電磁波及び放射線等の光を照射する。   The fluorine-containing resin precursor is not particularly limited as long as it becomes a fluorine-containing resin as described above after the solidification and / or curing step, and examples thereof include the fluorine-containing reactive monomer described above. . In order to make such a fluorine-containing resin precursor into a fluorine-containing resin, in the curing step, it is usually heated to 100 ° C. to 250 ° C. and / or ultraviolet rays having a wavelength in the visible and invisible regions as necessary, Irradiate light such as electromagnetic waves and radiation.

撥水コーティング材料には、撥水性樹脂以外の付加的な樹脂の前駆体となるラジカル重合性モノマー若しくはカチオン重合性モノマーや、上記した撥水性樹脂や撥水性樹脂前駆体からなる樹脂を硬化させるためのラジカル重合性モノマー若しくはカチオン重合性モノマー、或いは、撥水性樹脂以外の付加的な樹脂の前駆体となるラジカル重合性モノマー若しくはカチオン重合性モノマー、又は上記した撥水性樹脂前駆体の重合を開始するためのラジカル重合開始剤若しくはカチオン重合開始剤等の成分を含有してもよい。例えば、光若しくは熱によって酸を発生するカチオン重合開始剤を添加することによって、より低い温度で熱/光硬化することもできる。また、反応性二重結合をもつ化合物と光ラジカル重合開始剤を添加することによって、UV光を照射することで撥水性樹脂とすることもできる。
レンズやその他付加的な層等、下層に対する撥水層の密着性及び接着性等の観点からは、撥水性樹脂前駆体や、ラジカル重合性モノマー、カチオン重合性モノマー等を含む撥水コーティング材料を硬化させることによって、撥水層を形成することが好ましい。
The water-repellent coating material is used for curing a radically polymerizable monomer or a cationically polymerizable monomer, which is a precursor of an additional resin other than the water-repellent resin, and a resin composed of the water-repellent resin or the water-repellent resin precursor. Polymerization of the radically polymerizable monomer or cationically polymerizable monomer, or the radically polymerizable monomer or cationically polymerizable monomer that becomes a precursor of an additional resin other than the water-repellent resin, or the above-described water-repellent resin precursor is started. May contain components such as a radical polymerization initiator or a cationic polymerization initiator. For example, heat / photocuring can be performed at a lower temperature by adding a cationic polymerization initiator that generates an acid by light or heat. Further, by adding a compound having a reactive double bond and a photo radical polymerization initiator, a water repellent resin can be obtained by irradiation with UV light.
From the viewpoint of adhesion and adhesion of the water-repellent layer to the lower layer such as a lens and other additional layers, a water-repellent coating material containing a water-repellent resin precursor, a radical polymerizable monomer, a cationic polymerizable monomer, etc. It is preferable to form a water repellent layer by curing.

撥水コーティング材料は、上記したような成分の固形分濃度が0.5〜30重量%となるように、溶剤に溶解又は分散させ、濾過によって不溶分を除去することにより調製される。
撥水性材料として含フッ素樹脂を用いる場合には、塗工性の観点から含フッ素樹脂固形分濃度が0.5〜15重量%程度となるように、撥水コーティング材料を調製することが好ましい。
The water-repellent coating material is prepared by dissolving or dispersing in a solvent such that the solid content concentration of the components as described above is 0.5 to 30% by weight and removing insolubles by filtration.
When a fluorine-containing resin is used as the water-repellent material, it is preferable to prepare the water-repellent coating material so that the solid concentration of the fluorine-containing resin is about 0.5 to 15% by weight from the viewpoint of coatability.

一方、撥水性材料としてシリコーン系樹脂及び/又は脂環式樹脂を用いる場合には、シリコーン系樹脂固形分濃度又は脂環式樹脂固形分濃度が0.5〜30重量%程度となるように、撥水コーティング材料を調製することが好ましい。脂環式樹脂及びシリコーン系樹脂は、粘度が低く、塗工性に優れるため、撥水コーティング材料中の溶剤量を多くしないでもよい。固形分濃度が高いということは、撥水コーティング材料の塗工直後の塗布膜と硬化膜(撥水層)との膜厚及び形状に大きな差がないということであり、所望の膜厚及び形状を有する撥水層を均一に形成しやすいという利点がある。しかも、塗布膜を硬化させるための温度、時間等を温和な条件にすることもできる。
溶剤としては、各成分の溶解性や撥水コーティング材料の塗膜性を満たすものであれば特に限定されず、一般に用いられているものを用いることができる。
On the other hand, when a silicone resin and / or alicyclic resin is used as the water repellent material, the silicone resin solid content concentration or the alicyclic resin solid content concentration is about 0.5 to 30% by weight, It is preferable to prepare a water repellent coating material. Since the alicyclic resin and the silicone-based resin have low viscosity and excellent coating properties, the amount of the solvent in the water-repellent coating material may not be increased. A high solid content means that there is no significant difference in film thickness and shape between the coating film immediately after application of the water repellent coating material and the cured film (water repellent layer), and the desired film thickness and shape. There is an advantage that it is easy to form a water-repellent layer having water. In addition, the temperature and time for curing the coating film can be made mild.
The solvent is not particularly limited as long as it satisfies the solubility of each component and the coating property of the water-repellent coating material, and a commonly used solvent can be used.

溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤;ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤等の有機溶剤が挙げられる。   Specific examples of the solvent include alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, N-propyl alcohol and i-propyl alcohol; cellosolv solvents such as methoxy alcohol and ethoxy alcohol; carbitols such as methoxyethoxyethanol and ethoxyethoxyethanol. Solvents; Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate; ketone solvents such as acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone Methoxyethyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate, etc. Cellosolve acetate solvents; carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate and ethoxyethoxyethyl acetate; ether solvents such as diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and tetrahydrofuran; N, N-dimethylformamide, N, N- Aprotic amide solvents such as dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactone solvents such as γ-butyrolactone; unsaturated hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and naphthalene; N-heptane, N-hexane, N- Organic solvents such as saturated hydrocarbon solvents such as octane.

これらの溶剤の中では、酢酸エチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ-ブチルラクトン等のエステル、ラクトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好適に用いられる。
また、シリコーン系樹脂を含む撥水層を形成するための撥水コーティング材料がゾルゲル系反応液である場合、エタノール等のアルコールや緩衝溶液が用いられる。
Among these solvents, esters such as ethyl acetate, ethyl lactate, ethyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, propylene glycol monomethyl ether acetate and γ-butyllactone, lactone solvents and ether solvents are preferably used.
Further, when the water-repellent coating material for forming the water-repellent layer containing the silicone resin is a sol-gel reaction liquid, alcohol such as ethanol or a buffer solution is used.

撥水層は、マイクロレンズそのものの表面、若しくは、マイクロレンズそのもの表面に付加的な層が設けられている場合には、該付加的な層の表面に設けてもよい。マイクロレンズの表面に設けられる付加的な層としては、例えば、反射防止膜、赤外線カットフィルター、紫外線カットフィルター等が挙げられる。撥水層が反射防止効果を有する場合には、反射防止膜を設けなくてもよい。   The water-repellent layer may be provided on the surface of the microlens itself, or when an additional layer is provided on the surface of the microlens itself. Examples of the additional layer provided on the surface of the microlens include an antireflection film, an infrared cut filter, and an ultraviolet cut filter. When the water repellent layer has an antireflection effect, the antireflection film may not be provided.

マイクロレンズの表面上に撥水層を形成する方法は、特に限定されず、所望の膜厚を有する撥水層を形成することができればよく、一般的な方法を用いることができる。例えば、マイクロレンズ或いはマイクロレンズ上に形成された層上に、撥水コーティング材料を塗布し、乾燥して固化、必要に応じて硬化する方法が挙げられる。
撥水コーティング材料の塗布方法としては、特に限定されず、例えば、スピンコート、スリット&スピンコート、スプレーコート、キャップコート、ダイコート等の塗布方法から適宜選択すればよい。塗布した撥水コーティング材料の乾燥及び硬化条件は、適宜設定すればよい。また、蒸着法によりマイクロレンズ表面上に撥水層を形成することもできる。
The method for forming the water repellent layer on the surface of the microlens is not particularly limited, and a general method can be used as long as the water repellent layer having a desired film thickness can be formed. For example, a method of applying a water-repellent coating material on a microlens or a layer formed on the microlens, drying and solidifying, and curing as necessary.
The application method of the water repellent coating material is not particularly limited, and may be appropriately selected from application methods such as spin coating, slit & spin coating, spray coating, cap coating, and die coating. The drying and curing conditions of the applied water repellent coating material may be set as appropriate. Moreover, a water repellent layer can also be formed on the microlens surface by a vapor deposition method.

撥水層の膜厚は、充分な撥水性を有する範囲内で適宜決定すればよいが、得られるマイクロレンズの光学的特性やマイクロレンズを設ける固体撮像素子性能等を考慮して決定することが好ましい。例えば、固体撮像素子に備えられるマイクロレンズは、凸部の最も高い位置での高さが、通常、0.3〜2μm程度である。このような高さを有するマイクロレンズの表面上に設けられる撥水層の膜厚は、通常、ナノオーダー、すなわち、1〜999nm程度とすることが好ましく、特に50〜500nm程度とすることが好ましい。
撥水層にさらに反射防止効果を付与する場合には、マイクロレンズ材料の屈折率、撥水層材料の屈折率、入射光の波長等も考慮して撥水層の膜厚を決定することが好ましい。特に、入射光の波長λに対して、撥水層の膜厚がおよそλ/(4×n)となるようにすることが好ましい。ここで、nは上記した反射率の式(1)におけるn同様、撥水層の平均屈折率である。
The film thickness of the water repellent layer may be appropriately determined within a range having sufficient water repellency, but may be determined in consideration of the optical characteristics of the obtained microlens, the performance of a solid-state imaging device provided with the microlens, and the like. preferable. For example, in the microlens provided in the solid-state imaging device, the height of the convex portion at the highest position is usually about 0.3 to 2 μm. The film thickness of the water-repellent layer provided on the surface of the microlens having such a height is usually preferably nano-order, that is, about 1 to 999 nm, and particularly preferably about 50 to 500 nm. .
When further providing an antireflection effect to the water repellent layer, the film thickness of the water repellent layer may be determined in consideration of the refractive index of the microlens material, the refractive index of the water repellent layer material, the wavelength of incident light, etc. preferable. In particular, the film thickness of the water repellent layer is preferably approximately λ / (4 × n 1 ) with respect to the wavelength λ of incident light. Here, n 1 is the average refractive index of the water-repellent layer, similarly to n 1 in the reflectance formula (1).

また、撥水層の膜厚が50〜500nmの範囲である場合、400〜750nmの範囲の各波長における光の撥水層の透過率は90%以上であることが好ましく、特に95%以上であることが好ましい。すなわち、撥水層を形成する撥水コーティング材料を膜厚50〜500nmの固化又は硬化膜としたときに、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率が90%以上で、特に95%以上であることが好ましい。   Further, when the film thickness of the water repellent layer is in the range of 50 to 500 nm, the transmittance of the water repellent layer for light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm is preferably 90% or more, particularly 95% or more. Preferably there is. That is, when the water repellent coating material for forming the water repellent layer is a solidified or cured film having a film thickness of 50 to 500 nm, the light transmittance at each wavelength in the range of 400 to 750 nm is 90% or more, particularly 95%. The above is preferable.

本発明は、耐水性が不十分な材料で形成されたマイクロレンズであっても、水存在環境下において水と反応したり、吸湿せず、従って劣化や着色、吸湿形状変化を生じない固体撮像素子用レンズを提供するものである。従って、マイクロレンズの材料としては、耐水性が不十分なもの、典型的には、加水分解性を有する材料でも好適に用いることができる。加水分解性を有する材料とは、加水分解性基を有するものであり、例えば、加水分解による縮合重合によって得られる樹脂等が挙げられる。通常、マイクロレンズを形成する材料中に含まれるアルカリ可溶性樹脂は、そのアルカリ可溶性を示す基が加水分解性を有する基であることが多く、加水分解性を有する樹脂に該当する。
アルカリ可溶性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エステル基、アミド基、イミド基、ウレア基、ウレタン基等の加水分解性基を有するもの又はそれらの未硬化加水分解物が挙げられる。
The present invention is a solid-state imaging that does not react with water or absorb moisture in the presence of water even if it is a microlens formed of a material with insufficient water resistance, and therefore does not cause deterioration, coloring, or moisture absorption shape change. An element lens is provided. Therefore, as a material for the microlens, a material having insufficient water resistance, typically a material having hydrolyzability, can be suitably used. The material having hydrolyzability has a hydrolyzable group, and examples thereof include a resin obtained by condensation polymerization by hydrolysis. Usually, the alkali-soluble resin contained in the material forming the microlens is often a group having hydrolyzability, and the group exhibiting alkali-solubility corresponds to a resin having hydrolyzability.
The alkali-soluble resin is not particularly limited, and examples thereof include those having a hydrolyzable group such as an ester group, an amide group, an imide group, a urea group, and a urethane group, or uncured hydrolysates thereof.

具体的には、上記したような加水分解性基を有し、イミド骨格及び/又はシロキサン骨格を有するものや、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体等のアクリル系樹脂、フェノール性水酸基を含有する樹脂等を挙げることができる。
中でも、ポリアミック酸等のアミド基を有するポリイミド前駆体から形成されるポリイミド系樹脂からなるマイクロレンズは、上述したように、隣接部材の劣化防止の観点から高温加熱による硬化を充分に行うことができないため、通常、未反応のポリアミック酸を含んでいることが多く、加水分解による着色が生じやすい。また、加水分解物として生じるアミノ基やカルボン酸基や未反応のアミック酸が存在するとそれらが塩として存在するためにレンズが吸湿しやすく、他のポリマー部と相分離を起こし、白濁が生じやすい。また、レンズの吸湿によって形状が変化しやすい。従って、このようなポリイミド系樹脂からなるマイクロレンズを備える固体撮像素子用レンズにおいて、本発明による効果が特に大きくなる。
Specifically, those having a hydrolyzable group as described above and having an imide skeleton and / or a siloxane skeleton, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid copolymer, methacrylic acid copolymer, etc. Examples thereof include acrylic resins and resins containing phenolic hydroxyl groups.
Among them, as described above, a microlens made of a polyimide resin formed from a polyimide precursor having an amide group such as polyamic acid cannot be sufficiently cured by high-temperature heating from the viewpoint of preventing deterioration of adjacent members. For this reason, usually, unreacted polyamic acid is often contained, and coloring due to hydrolysis tends to occur. In addition, if there are amino groups, carboxylic acid groups and unreacted amic acids generated as hydrolysates, they are present as salts, so the lens is likely to absorb moisture, causing phase separation from other polymer parts, and easily causing white turbidity. . In addition, the shape is likely to change due to moisture absorption of the lens. Therefore, the effect of the present invention is particularly great in a lens for a solid-state imaging device including a microlens made of such a polyimide resin.

本発明において、マイクロレンズは、上記したような加水分解性樹脂に代表される耐水性が不十分な材料以外の材料で形成されていてもよい。
また、本発明によれば、従来では、加水分解による劣化や着色、吸湿によるレンズ形状の変化のために実用化が難しかった材料を用いてマイクロレンズを形成することも可能となる。
In the present invention, the microlens may be formed of a material other than a material having insufficient water resistance, such as a hydrolyzable resin as described above.
In addition, according to the present invention, it is possible to form a microlens using a material that has been difficult to put into practical use because of degradation, coloring, and lens shape change due to moisture absorption.

マイクロレンズを形成する際には、通常、上記したようなアルカリ可溶性樹脂及び/又はこれらアルカリ可溶性樹脂の前駆体と、感光性成分、さらに必要に応じて硬化剤や増感剤とを含む感光性樹脂組成物が用いられる。例えば、アルカリ可溶性樹脂及び/又はこれらアルカリ可溶性樹脂の前駆体とキノンジアジド化合物等の感光性成分とを含むものや、光酸発生剤や光塩基発生剤等の感光性成分と、アルカリ可溶性樹脂及び/又はこれらアルカリ可溶性樹脂の前駆体とを含むもの、アルカリ可溶性樹脂及び/又はこれらアルカリ可溶性樹脂の前駆体と光重合性モノマーと光重合開始剤とを含むもの等を例示することができる。これらの感光性樹脂組成物には、必要に応じて、増感剤や硬化剤等その他成分が含まれていてよい。   When forming a microlens, a photosensitivity usually containing an alkali-soluble resin and / or a precursor of these alkali-soluble resins as described above, a photosensitive component, and, if necessary, a curing agent or a sensitizer. A resin composition is used. For example, alkali-soluble resins and / or precursors of these alkali-soluble resins and photosensitive components such as quinonediazide compounds, photosensitive components such as photoacid generators and photobase generators, alkali-soluble resins and / or Or the thing containing the precursor of these alkali-soluble resins, the thing containing the precursor of an alkali-soluble resin and / or these alkali-soluble resins, a photopolymerizable monomer, and a photoinitiator, etc. can be illustrated. These photosensitive resin compositions may contain other components such as a sensitizer and a curing agent as necessary.

マイクロレンズの形成方法は特に限定されないが、所望の形状を有するレンズを容易に、しかも、高精度で作製することができることから、階調露光法が好ましい。さらに、階調露光法は、現像後のポストベークによって感光性樹脂のパターンを加熱溶融させた際の表面張力によって、レンズ曲面を形成する熱フロー方式とは異なり、ポストベークの温度を低くすることが可能であるため、レンズ材料の熱による劣化、および固体撮像素子基板及びその上に設けられる層へのダメージを小さくできるという利点も有している。低い温度によるポストベークでは、例えば、ポリイミド樹脂からなるレンズを形成する際に、未反応のポリアミック酸が残存する割合が大きくなってしまうことにより、水存在環境下におけるレンズの劣化、着色、形状変化が問題となってしまう場合が多いが、本発明によれば、階調露光法により形成されたマイクロレンズであっても、撥水層により耐水性が付与されるため、水との接触による着色や劣化、レンズ形状の変形を防止することができる。従って、本発明のレンズは、階調露光法により形成される場合に特に好適である。   A method for forming the microlens is not particularly limited, but a gradation exposure method is preferable because a lens having a desired shape can be easily manufactured with high accuracy. Furthermore, the gradation exposure method lowers the post-baking temperature, unlike the heat flow method that forms a curved lens surface, due to the surface tension when the photosensitive resin pattern is heated and melted by post-baking after development. Therefore, there is an advantage that deterioration of the lens material due to heat and damage to the solid-state imaging device substrate and a layer provided thereon can be reduced. In post-baking at a low temperature, for example, when a lens made of polyimide resin is formed, the ratio of remaining unreacted polyamic acid increases, so that the lens deteriorates, colors, and changes in shape in a water-existing environment. However, according to the present invention, water resistance is imparted by the water-repellent layer even in the case of a microlens formed by a gradation exposure method, so that it is colored by contact with water. And deterioration and deformation of the lens shape can be prevented. Therefore, the lens of the present invention is particularly suitable when formed by a gradation exposure method.

ここで、階調露光法によるマイクロレンズの形成方法の一例を説明する。
まず、シリコーンウェハ1、該シリコーンウェハ1上に形成された信号転送部2、及び該信号転送部2の相互間のシリコーンウェハ1表面に形成された受光部3等から構成される撮像素子基板を準備する。この撮像素子基板の表面全面には、樹脂からなる下平坦化膜4、次に下平坦化膜4上の受光部3に対応する位置に各受光部に必要な分光特性に合わせて赤、緑、青(RGB)の組み合わせ、シアン、マゼンタ、イエロー(CMY)の組み合わせ又はその他の色のカラーフィルター層5、さらに、カラーフィルター層5の上には、樹脂からなる上平坦化膜6を全面に設ける(図1参照)。これら各層の形成は、一般的な方法により行うことができる。
Here, an example of a microlens formation method by the gradation exposure method will be described.
First, an imaging device substrate including a silicone wafer 1, a signal transfer unit 2 formed on the silicone wafer 1, and a light receiving unit 3 formed on the surface of the silicone wafer 1 between the signal transfer units 2 is provided. prepare. On the entire surface of the image pickup device substrate, red, green and green are arranged in positions corresponding to the light receiving portion 3 on the lower planarizing film 4 and then the light receiving portion 3 on the lower flattening film 4 according to the spectral characteristics required for each light receiving portion. , Blue (RGB) combination, cyan, magenta, yellow (CMY) combination or other color filter layer 5, and on the color filter layer 5, an upper planarizing film 6 made of resin is formed on the entire surface. Provide (see FIG. 1). These layers can be formed by a general method.

次に、この上平坦化膜6上に、マイクロレンズを形成するための感光性樹脂組成物をスピンコーター、ロールコーター、カーテンコーター等の任意の塗工方法により塗布して塗膜を形成し、適切な条件で、例えば70〜160℃で、1〜10分間、プリベークする。感光性樹脂組成物の塗膜の厚みは、プリベーク後の膜厚が0.3〜2.0μm程度となるようにし、作製するレンズの形状と寸法、感光性樹脂組成物の最大残膜率等を考慮して、適宜決定すればよい。プリベーク後、階調露光用フォトマスクを介して、光を照射し、現像液で現像することによってレンズ形状を形成する。現像後、適切な条件で、例えば170〜240℃で、3〜60分間、ポストベークする。   Next, on this upper planarizing film 6, a photosensitive resin composition for forming a microlens is applied by an arbitrary coating method such as a spin coater, a roll coater, a curtain coater, etc. to form a coating film, Pre-bake under suitable conditions, for example at 70-160 ° C. for 1-10 minutes. The thickness of the coating film of the photosensitive resin composition is such that the film thickness after pre-baking is about 0.3 to 2.0 μm, the shape and size of the lens to be produced, the maximum remaining film ratio of the photosensitive resin composition, etc. May be determined as appropriate. After pre-baking, a lens shape is formed by irradiating light through a photomask for gradation exposure and developing with a developer. After the development, the film is post-baked under suitable conditions, for example, at 170 to 240 ° C. for 3 to 60 minutes.

露光工程においては、より精密に露光を行うために、ステッパーを用いた投影露光法により露光することが好ましい。露光に用いる光線としては、可視及び非可視領域の波長の紫外線、電磁波及び放射線の中から、光硬化性を有する成分の反応を引き起こす波長を有するものを適宜選んで用いればよいが、g線、h線、i線等の紫外線、特にi線が好ましく用いられる。露光量は、用いる感光性樹脂組成物によって異なるが、通常、10〜500mJ/cm2程度である。露光後、必要に応じて、加熱工程を設けてもよい。光酸発生剤や光塩基性発生剤を含むような化学増幅型感光性樹脂組成物の場合には、通常、露光によって発生した酸やアルカリを拡散させるために、この加熱工程が設けられる。この加熱工程における加熱温度、加熱時間等は適宜設定すればよい。 In the exposure step, it is preferable to perform exposure by a projection exposure method using a stepper in order to perform exposure more precisely. The light beam used for exposure may be appropriately selected from ultraviolet rays having a wavelength in the visible and non-visible regions, electromagnetic waves, and radiation having a wavelength that causes a reaction of a photocurable component. Ultraviolet rays such as h rays and i rays, particularly i rays are preferably used. The exposure amount varies depending on the photosensitive resin composition used, but is usually about 10 to 500 mJ / cm 2 . You may provide a heating process after exposure as needed. In the case of a chemically amplified photosensitive resin composition containing a photoacid generator or a photobasic generator, this heating step is usually provided to diffuse the acid or alkali generated by exposure. What is necessary is just to set suitably the heating temperature, heating time, etc. in this heating process.

現像工程では、浸漬法、スプレー法、パドル法等により露光部分を溶解して現像を行い、所定形状を有するレンズを得る。階調露光用フォトマスクを用いて製造される固体撮像素子レンズは、現像後、矩形型にパターンニングされた感光性樹脂組成物を加熱して熱流動させたり、あるいはレンズ材料層をエッチバックする必要性はなく、現像後には所望の形状を有するレンズ形状が得られるため、高精度のマイクロレンズを従来より短い工程で歩留まり良く形成することができる。   In the developing step, the exposed portion is dissolved and developed by an immersion method, a spray method, a paddle method, etc., to obtain a lens having a predetermined shape. A solid-state imaging element lens manufactured using a photomask for gradation exposure heats and heat-heats a photosensitive resin composition patterned into a rectangular shape after development, or etches back a lens material layer. There is no necessity, and a lens shape having a desired shape can be obtained after development. Therefore, a highly accurate microlens can be formed in a shorter process than in the prior art with a high yield.

現像剤の組成及び現像の条件は、用いる感光性樹脂組成物に合わせて適切に選択すればよい。現像剤としては、感光性樹脂組成物の未露光部(ポジ型)又は露光部(ネガ型)はほとんど溶解せず、露光部(ポジ型)又は未露光部(ネガ型)を完全に溶解できるものが好ましいことは言うまでもない。   The composition of the developer and the development conditions may be appropriately selected according to the photosensitive resin composition to be used. As the developer, the unexposed part (positive type) or the exposed part (negative type) of the photosensitive resin composition is hardly dissolved, and the exposed part (positive type) or the unexposed part (negative type) can be completely dissolved. It goes without saying that things are preferred.

現像剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム,硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10重量%、好ましくは0.01〜1重量%となるように溶解してなるアルカリ性水溶液が好適である。このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般に、現像後、水で洗浄する。また、レンズ材料がアルカリ現像性を有していない場合には、溶剤や界面活性剤溶液等その他の溶液を現像液として用いればよい。   As the developer, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline An alkaline aqueous solution prepared by dissolving an alkaline compound such as pyrrole or piperidine so as to have a concentration of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight is suitable. When using a developer comprising such an alkaline aqueous solution, it is generally washed with water after development. When the lens material does not have alkali developability, other solutions such as a solvent and a surfactant solution may be used as the developer.

現像後、必要に応じて、10〜2000mJ/cm2程度の露光を行ってもよい。キノンジアジド化合物を含む場合には、現像後に再度露光を行うことによって、キノンジアジド化合物を分解し、レンズの光(特に可視光)透過性を向上させることができる。
このようにして得られたレンズの表面に、上述したような方法にて撥水層を形成すればよい。
After development, an exposure of about 10 to 2000 mJ / cm 2 may be performed as necessary. When a quinonediazide compound is contained, the quinonediazide compound can be decomposed by performing exposure again after development to improve the light (particularly visible light) transmittance of the lens.
A water repellent layer may be formed on the surface of the lens thus obtained by the method described above.

以上のようにして形成される本発明の固体撮像素子レンズは、CCD素子やCMOS等の固体撮像素子や携帯電話用等の小型の固体撮像素子に好適に使用することができる。   The solid-state imaging element lens of the present invention formed as described above can be suitably used for a solid-state imaging element such as a CCD element or CMOS, or a small solid-state imaging element for a mobile phone.

(実施例1)
レンズ材料である感光性ポリイミドCS5100(東レ製)を、ガラスウェハ上にポストベーク後の膜厚が1μmとなるように塗布し、続いてプリベーク、現像を行い平坦膜を作製した。高圧水銀灯による500mJ/cmの後露光によって、感光性成分を退色させた後、形成した膜を230℃で5分間ポストベークし、定着させた。この時点での平坦膜表面における水接触角(純水10μlを滴下し、10秒後の値を協和界面科学(株)製CA−Z型を用いて測定。以下、同じ)は72°であった。
Example 1
Photosensitive polyimide CS5100 (manufactured by Toray), which is a lens material, was applied on a glass wafer so that the film thickness after post-baking would be 1 μm, followed by pre-baking and development to produce a flat film. After the photosensitive component was faded by post-exposure with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm 2 , the formed film was post-baked at 230 ° C. for 5 minutes to be fixed. At this time, the water contact angle on the surface of the flat membrane (10 μl of pure water was dropped and the value after 10 seconds was measured using a CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., hereinafter the same) was 72 °. It was.

得られた平坦膜の表面にシリコーン系硬化性組成物であるLR202(日産化学工業製)を、硬化後の厚さが100nmになるように塗布し、230℃で15分ベークすることにより硬化させ、シリコーン系樹脂撥水層を形成した。平坦膜表面に設けられた撥水層表面における水接触角は108.1°であった。   LR202 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), which is a silicone-based curable composition, is applied to the surface of the obtained flat film so that the thickness after curing is 100 nm, and cured by baking at 230 ° C. for 15 minutes. Then, a silicone resin water repellent layer was formed. The water contact angle on the surface of the water repellent layer provided on the flat film surface was 108.1 °.

上記撥水層を形成した平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した。その結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)でさえ、その低下率は3%のみであった。   The transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm was compared immediately after the flat film with the water-repellent layer formed, and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. As a result, even when the rate of decrease in transmittance was the largest (400 nm), the rate of decrease was only 3%.

次に、シリコーンウェハに信号転送部及び受光部を設けた撮像素子基板上に下平坦下膜、カラーフィルター層、上平坦化膜が設けられたもの(以下、シリコーンウェハ基板とする)の表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成した。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。続いて、このレンズ表面に撥水層を形成し、固体撮像素子を得た。得られた固体撮像素子について、レンズ上に撥水層を形成した直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、わずか4%の感度低下にとどまった。 Next, on the surface of an imaging device substrate provided with a signal transfer unit and a light receiving unit on a silicone wafer (hereinafter referred to as a silicone wafer substrate) provided with a lower flat lower film, a color filter layer, and an upper flat film. A lens was formed using the same lens material as described above. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. Subsequently, a water repellent layer was formed on the lens surface to obtain a solid-state imaging device. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after forming the water-repellent layer on the lens and after storing for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity decreased by only 4%. It was.

(実施例2)
レンズ材料である感光性ポリイミドCS5100(東レ製)を、ガラスウェハ上にポストベーク後の膜厚が1μmとなるように塗布し、続いてプリベーク、現像を行い平坦膜を作製した。高圧水銀灯による500mJ/cmの後露光によって、感光性成分を退色させた後、形成した膜を230℃で5分間ポストベークし、定着させた。この時点での平坦膜表面における水接触角は72°であった。
(Example 2)
Photosensitive polyimide CS5100 (manufactured by Toray), which is a lens material, was applied on a glass wafer so that the film thickness after post-baking would be 1 μm, followed by pre-baking and development to produce a flat film. After the photosensitive component was faded by post-exposure with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm 2 , the formed film was post-baked at 230 ° C. for 5 minutes to be fixed. At this time, the water contact angle on the flat film surface was 72 °.

得られた平坦膜表面に脂環式樹脂であるARTON(JSR製)を、硬化後の厚さが100nmになるように塗布して、150℃で15分間ベークすることにより、脂環式樹脂撥水層を形成した。平坦膜表面に設けられた撥水層表面における水接触角は91°であった。   By applying ARTON (manufactured by JSR), which is an alicyclic resin, to the surface of the obtained flat film so that the thickness after curing becomes 100 nm, and baking at 150 ° C. for 15 minutes, the alicyclic resin repellent property is obtained. An aqueous layer was formed. The water contact angle on the surface of the water repellent layer provided on the flat film surface was 91 °.

上記撥水層を形成した平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した。その結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)でさえ、その低下率は5%のみであった。   The transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm was compared immediately after the flat film with the water-repellent layer formed, and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. As a result, even when the rate of decrease in transmittance was the largest (400 nm), the rate of decrease was only 5%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成した。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。続いて、このレンズ表面に上記と同様にして撥水層を形成し、固体撮像素子を得た。得られた固体撮像素子について、レンズ上に撥水層を形成した直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、わずか5%の感度低下にとどまった。 Next, a lens was formed on the surface of the silicon wafer substrate using the same lens material as described above. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. Subsequently, a water repellent layer was formed on the lens surface in the same manner as described above to obtain a solid-state imaging device. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after forming the water-repellent layer on the lens and after storing for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by only 5%. .

(実施例3)
レンズ材料である感光性ポリイミドCS5100(東レ製)を、ガラスウェハ上にポストベーク後の膜厚が1μmとなるように塗布し、続いてプリベーク、現像を行い平坦膜を作製した。高圧水銀灯による500mJ/cmの後露光によって、感光性成分を退色させた後、形成した膜を230℃で5分間ポストベークし、定着させた。この時点での平坦膜表面における水接触角は72°であった。
(Example 3)
Photosensitive polyimide CS5100 (manufactured by Toray), which is a lens material, was applied on a glass wafer so that the film thickness after post-baking would be 1 μm, followed by pre-baking and development to produce a flat film. After the photosensitive component was faded by post-exposure with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm 2 , the formed film was post-baked at 230 ° C. for 5 minutes to be fixed. At this time, the water contact angle on the flat film surface was 72 °.

得られた平坦膜表面に含フッ素硬化性樹脂組成物としてオプツールDSX(ダイキン工業製、シリコーン骨格にフッ素が結合した構造を有する)を硬化後の厚さが100nmになるように塗布し、続いて80℃で5分間加熱し、その後、室温(約25℃)大気下で1時間以上放置して硬化させ、含フッ素樹脂撥水層を形成した。平坦膜表面に設けられた撥水層表面における水接触角は113°であった。
また、上記と同様にして得られた平坦膜表面に、オプツールDSX(ダイキン工業製)を硬化後の厚さが100nmになるように蒸着させたところ、同様の特性を持つ撥水層を形成することができた。
As a fluorine-containing curable resin composition, Optool DSX (manufactured by Daikin Industries, Ltd., having a structure in which fluorine is bonded to a silicone skeleton) is applied to the obtained flat film surface so that the thickness after curing is 100 nm. The mixture was heated at 80 ° C. for 5 minutes, and then allowed to stand at room temperature (about 25 ° C.) in the atmosphere for 1 hour or longer to cure to form a fluorine-containing resin water repellent layer. The water contact angle on the surface of the water repellent layer provided on the flat film surface was 113 °.
Further, when OPTOOL DSX (manufactured by Daikin Industries) was vapor-deposited on the flat film surface obtained in the same manner as described above so that the thickness after curing was 100 nm, a water repellent layer having similar characteristics was formed. I was able to.

上記撥水層を形成した平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した。その結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)でさえ、その低下率は4%のみであった。   The transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm was compared immediately after the flat film with the water-repellent layer formed, and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. As a result, even when the rate of decrease in transmittance was the largest (400 nm), the rate of decrease was only 4%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成した。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。続いて、このレンズ表面に撥水層を形成し、固体撮像素子を得た。得られた固体撮像素子について、レンズ上に撥水層を形成した直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、わずか5%の感度低下にとどまった。 Next, a lens was formed on the surface of the silicon wafer substrate using the same lens material as described above. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. Subsequently, a water repellent layer was formed on the lens surface to obtain a solid-state imaging device. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after forming the water-repellent layer on the lens and after storing for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by only 5%. .

(実施例4)
レンズ材料である感光性ポリイミドCS5100(東レ製)を、ガラスウェハ上にポストベーク後の膜厚が1μmとなるように塗布し、続いてプリベーク、現像を行い平坦膜を作製した。高圧水銀灯による500mJ/cmの後露光によって、感光成分を退色させた後、形成した膜を180℃で15分間ポストベークし、定着させた。この時点での平坦膜表面における水接触角は74°であった。
Example 4
Photosensitive polyimide CS5100 (manufactured by Toray), which is a lens material, was applied on a glass wafer so that the film thickness after post-baking would be 1 μm, followed by pre-baking and development to produce a flat film. After the photosensitive component was faded by post-exposure with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm 2 , the formed film was post-baked at 180 ° C. for 15 minutes to be fixed. At this point, the water contact angle on the flat film surface was 74 °.

得られた平坦膜表面に含フッ素硬化性樹脂組成物としてオプツールDSX(ダイキン工業製)を、硬化後の膜さが100nmになるように塗布し、続いて80℃で5分間加熱し、その後、室温(約25℃)大気下で1時間以上放置して硬化させ、含フッ素樹脂撥水層を形成した。平坦膜表面に設けられた撥水層表面における水接触角は113°であった。
また、上記と同様にして得られた平坦膜表面に、オプツールDSX(ダイキン工業製)を硬化後の厚さが100nmになるように蒸着させたところ、同様の特性を持つ撥水層を形成することができた。
Optool DSX (manufactured by Daikin Industries) as a fluorine-containing curable resin composition was applied to the obtained flat film surface so that the cured film had a thickness of 100 nm, followed by heating at 80 ° C. for 5 minutes, The film was allowed to stand at room temperature (about 25 ° C.) for 1 hour or longer to cure to form a fluorine-containing resin water-repellent layer. The water contact angle on the surface of the water repellent layer provided on the flat film surface was 113 °.
Further, when OPTOOL DSX (manufactured by Daikin Industries) was vapor-deposited on the flat film surface obtained in the same manner as described above so that the thickness after curing was 100 nm, a water repellent layer having similar characteristics was formed. I was able to.

上記撥水層を形成した平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した。その結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)でさえ、その低下率は5%のみであった。   The transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm was compared immediately after the flat film with the water-repellent layer formed, and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. As a result, even when the rate of decrease in transmittance was the largest (400 nm), the rate of decrease was only 5%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成した。このとき、レンズ材料の塗布工程後、階調露光法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。続いて、このレンズ表面に撥水層を形成し、固体撮像素子を得た。得られた固体撮像素子について、レンズ上に撥水層を形成した直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、わずか6%の感度低下にとどまった。 Next, a lens was formed on the surface of the silicon wafer substrate using the same lens material as described above. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that exposure by a gradation exposure method (300 mJ / cm 2 ) was performed after the lens material coating step. Subsequently, a water repellent layer was formed on the lens surface to obtain a solid-state imaging device. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after forming the water-repellent layer on the lens and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by only 6%. .

(実施例5)
レンズ材料である、パラヒドロキシスチレン樹脂及びエポキシ樹脂を含み、硬化後にフェノールエステルを生じるMFR401(JSR製)を、ガラスウェハ上にポストベーク後の膜厚が1μmとなるように塗布し、続いてプリベーク、現像を行い平坦膜を作製した。高圧水銀灯による500mJ/cmの後露光によって、感光性成分を退色させた後、形成した膜を230℃で5分間ポストベークし、定着させた。この時点での平坦膜表面における水接触角は67°であった。
(Example 5)
MFR401 (manufactured by JSR) containing a lens material, parahydroxystyrene resin and epoxy resin, which generates a phenol ester after curing, is applied on a glass wafer so that the film thickness after post-baking is 1 μm, followed by pre-baking. Development was performed to produce a flat film. After the photosensitive component was faded by post-exposure with a high-pressure mercury lamp at 500 mJ / cm 2 , the formed film was post-baked at 230 ° C. for 5 minutes to be fixed. At this time, the water contact angle on the flat film surface was 67 °.

得られた平坦膜表面に含フッ素硬化性樹脂組成物としてオプツールDSX(ダイキン工業製)を硬化後の厚みが100nmになるように塗布し、続いて80℃で5分間加熱し、その後、室温(約25℃)大気下で1時間以上放置して硬化させ、含フッ素樹脂撥水層を形成した。平坦膜表面に設けられた撥水層表面における水接触角は113°であった。
また、上記と同様にして得られた平坦膜表面に、オプツールDSX(ダイキン工業製)を硬化後の厚さが100nmになるように蒸着させたところ、同様の特性を持つ撥水層を形成することができた。
Optool DSX (manufactured by Daikin Industries) as a fluorine-containing curable resin composition was applied to the obtained flat film surface so that the thickness after curing was 100 nm, followed by heating at 80 ° C. for 5 minutes, and then room temperature ( (About 25 ° C.) It was allowed to stand for 1 hour or longer in the atmosphere and cured to form a fluorine-containing resin water-repellent layer. The water contact angle on the surface of the water repellent layer provided on the flat film surface was 113 °.
Further, when OPTOOL DSX (manufactured by Daikin Industries) was vapor-deposited on the flat film surface obtained in the same manner as described above so that the thickness after curing was 100 nm, a water repellent layer having similar characteristics was formed. I was able to.

上記撥水層を形成した平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した。その結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)でさえ、その低下率は3%のみであった。   The transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm was compared immediately after the flat film with the water-repellent layer formed, and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. As a result, even when the rate of decrease in transmittance was the largest (400 nm), the rate of decrease was only 3%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成した。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。続いて、このレンズ表面に撥水層を形成し、固体撮像素子を得た。得られた固体撮像素子において、レンズ上に撥水層を形成した直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、わずか4%の感度低下にとどまった。 Next, a lens was formed on the surface of the silicon wafer substrate using the same lens material as described above. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. Subsequently, a water repellent layer was formed on the lens surface to obtain a solid-state imaging device. In the obtained solid-state imaging device, as a result of comparing the sensitivity immediately after forming the water repellent layer on the lens and after being stored for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by only 4%. .

(比較例1)
撥水層を形成しない以外は実施例1と同様の評価を行った。
平坦膜における水接触角は72°であった。また、平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)、その低下率は10%だった。
(Comparative Example 1)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the water repellent layer was not formed.
The water contact angle in the flat film was 72 °. Moreover, as a result of comparing the transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH immediately after the production of the flat film, the rate of decrease in transmittance was the highest. When it was large (400 nm), the rate of decrease was 10%.

次に、シリコーンウェハ基板上に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成し、固体撮像素子を得た。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。得られた固体撮像素子について、レンズ作製直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、11%の感度低下が生じた。 Next, a lens was formed on the silicone wafer substrate using the same lens material as described above to obtain a solid-state imaging device. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after lens production and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, a sensitivity reduction of 11% occurred.

(比較例2)
撥水層を形成しない以外は実施例4と同様の評価を行った。
平坦膜における水接触角は74°であった。また、平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)、その低下率は14%だった。
(Comparative Example 2)
The same evaluation as in Example 4 was performed except that the water repellent layer was not formed.
The water contact angle in the flat film was 74 °. Moreover, as a result of comparing the transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH immediately after the production of the flat film, the rate of decrease in transmittance was the highest. When large (400 nm), the rate of decrease was 14%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成し、固体撮像素子を得た。このとき、レンズ材料の塗布工程後、階調露光法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。得られた固体撮像素子について、レンズ作製直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、16%の感度低下が生じた。 Next, a lens was formed on the surface of the silicone wafer substrate using the same lens material as described above to obtain a solid-state imaging device. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that exposure by a gradation exposure method (300 mJ / cm 2 ) was performed after the lens material coating step. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after lens production and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by 16%.

(比較例3)
撥水層を形成しない以外は実施例5と同様の評価をおこなった。
平坦膜における水接触角は66°であった。また、平坦膜の作製直後と、85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率を比較した結果、透過率の低下率が最も大きいとき(400nm)、その低下率は7%だった。
(Comparative Example 3)
The same evaluation as in Example 5 was performed except that the water repellent layer was not formed.
The water contact angle in the flat film was 66 °. Moreover, as a result of comparing the transmittance of light at each wavelength in the range of 400 to 750 nm after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH immediately after the production of the flat film, the rate of decrease in transmittance was the highest. When large (400 nm), the rate of decrease was 7%.

次に、シリコーンウェハ基板表面に、上記と同じレンズ材料を用いてレンズを形成し、固体撮像素子を得た。このとき、レンズ材料の塗布工程後、デフォーカス法による露光(300mJ/cm)を行った以外は、上記平坦膜と同様の条件により塗布、現像、後露光、ベークを行った。得られた固体撮像素子について、レンズ作製直後及び85℃、85%RHの環境下、1000時間保存した後の感度を比較した結果、9%の感度低下が生じた。 Next, a lens was formed on the surface of the silicone wafer substrate using the same lens material as described above to obtain a solid-state imaging device. At this time, coating, development, post-exposure, and baking were performed under the same conditions as for the flat film except that after the lens material coating step, exposure by a defocus method (300 mJ / cm 2 ) was performed. As a result of comparing the sensitivity of the obtained solid-state imaging device immediately after lens production and after storage for 1000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the sensitivity was reduced by 9%.

固体撮像素子の代表的な構造を示す図である。It is a figure which shows the typical structure of a solid-state image sensor. 接触角計を用いた水接触の測定法(液滴法)を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method (droplet method) of the water contact using a contact angle meter.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリコーンウェハ
2…信号転送部
3…受光部
4…下平坦化膜
5(5R,5G,5B)…カラーフィルター層
6…上平坦化膜
7…レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicone wafer 2 ... Signal transfer part 3 ... Light-receiving part 4 ... Lower planarizing film 5 (5R, 5G, 5B) ... Color filter layer 6 ... Upper planarizing film 7 ... Lens

Claims (14)

少なくとも受光部及び信号転送部が形成された固体撮像素子基板の前記受光部上に形成され、該受光部に集光するマイクロレンズであって、前記マイクロレンズの表面上に、撥水層が備えられていることを特徴とする固体撮像素子用レンズ。   A microlens that is formed on the light-receiving unit of the solid-state imaging device substrate on which at least the light-receiving unit and the signal transfer unit are formed and collects light on the light-receiving unit, and includes a water repellent layer on the surface of the microlens A lens for a solid-state imaging device. 前記撥水層が、前記マイクロレンズの最表面に備えられている請求項1に記載の固体撮像素子用レンズ。   The lens for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the water repellent layer is provided on the outermost surface of the microlens. 前記撥水層は、撥水性を付与する成分として撥水性樹脂を含有する請求項1又は2に記載の固体撮像素子用レンズ。   The lens for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the water repellent layer contains a water repellent resin as a component that imparts water repellency. 前記撥水性樹脂が、脂環式樹脂及び/又はシリコーン系樹脂である請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子用レンズ。   The lens for a solid-state imaging element according to claim 1, wherein the water-repellent resin is an alicyclic resin and / or a silicone-based resin. 前記撥水性樹脂が、含フッ素樹脂である請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子用レンズ。   The lens for a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-repellent resin is a fluorine-containing resin. 前記マイクロレンズが、加水分解性を有する材料を含有する請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子レンズ。   The solid-state imaging element lens according to claim 1, wherein the microlens contains a hydrolyzable material. 前記撥水層が、膜厚50nm〜500nmのときに、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率が95%以上である、請求項1乃至6のいずれかに記載の固体撮像素子用レンズ。   7. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein when the water repellent layer has a film thickness of 50 nm to 500 nm, light transmittance at each wavelength in the range of 400 to 750 nm is 95% or more. lens. 撥水性樹脂及び/又は撥水性樹脂前駆体を含有する、固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料。   A water repellent coating material for a solid-state imaging element lens, comprising a water repellent resin and / or a water repellent resin precursor. 前記撥水性樹脂が、脂環式樹脂及び/又はシリコーン系樹脂を含む、請求項8に記載の固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料。   The water-repellent coating material for a solid-state imaging element lens according to claim 8, wherein the water-repellent resin includes an alicyclic resin and / or a silicone-based resin. 前記撥水性樹脂前駆体が、脂環式樹脂前駆体及び/又はシリコーン系樹脂前駆体を含む、請求項8又は9に記載の固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料。   The water repellent coating material for a solid-state imaging element lens according to claim 8 or 9, wherein the water repellent resin precursor includes an alicyclic resin precursor and / or a silicone resin precursor. 前記撥水性樹脂が、含フッ素樹脂を含む請求項8乃至10のいずれかに記載の固体撮像素子レンズ用コーティング材料。   The coating material for a solid-state imaging element lens according to claim 8, wherein the water repellent resin contains a fluorine-containing resin. 前記撥水性樹脂前駆体が、含フッ素樹脂前駆体を含む請求項8乃至11のいずれかに記載の固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料。   The water repellent coating material for a solid-state imaging element lens according to claim 8, wherein the water repellent resin precursor includes a fluorine-containing resin precursor. 膜厚50nm〜500nmの固化又は硬化膜に成形したとき、400〜750nmの範囲の各波長における光の透過率が95%以上である、請求項8乃至12のいずれかに記載の固体撮像素子レンズ用撥水コーティング材料。   The solid-state imaging element lens according to any one of claims 8 to 12, wherein when formed into a solidified or cured film having a thickness of 50 nm to 500 nm, the light transmittance at each wavelength in the range of 400 to 750 nm is 95% or more. Water repellent coating material. 少なくとも、受光部及び信号転送部が形成された固体撮像素子基板と、該固体撮像素子基板の受光部の上に形成され、受光部に集光するマイクロレンズとを備える固体撮像素子において、前記マイクロレンズの表面上に、撥水層が備えられていることを特徴とする固体撮像素子。
In the solid-state imaging device, comprising at least a solid-state imaging device substrate on which a light-receiving unit and a signal transfer unit are formed, and a microlens formed on the light-receiving unit of the solid-state imaging device substrate and condensing on the light-receiving unit. A solid-state imaging device comprising a water repellent layer on a surface of a lens.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071239A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp Manufacturing method of printed wiring board, and printed circuit board
JP2009071243A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp Method of manufacturing printed wiring board
JP2011095359A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Casio Computer Co Ltd Imaging apparatus and program of the same
WO2013099948A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 富士フイルム株式会社 Optical member set and solid-state image sensor using same
WO2013099945A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 富士フイルム株式会社 Optical member set and solid-state image pickup element using same
WO2013140707A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 ソニー株式会社 Chemical sensor, chemical sensor manufacturing method, and chemical material detecting apparatus
KR20150032564A (en) 2012-08-31 2015-03-26 후지필름 가부시키가이샤 Low refractive index film, curable composition for forming low refractive index film, optical member, and solid-state imaging device using same
CN107978613A (en) * 2017-12-15 2018-05-01 中芯集成电路(宁波)有限公司 Semiconductor light-sensing device and its photosensitive surface processing method
WO2019131488A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Camera package, camera package production method, and electronic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049236A (en) * 1999-08-10 2001-02-20 Toppan Printing Co Ltd Stainproofing material and antireflection filter using the same
JP2002314057A (en) * 2001-04-16 2002-10-25 Canon Inc Manufacturing method of solid-state image sensing device and solid-state image sensing system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049236A (en) * 1999-08-10 2001-02-20 Toppan Printing Co Ltd Stainproofing material and antireflection filter using the same
JP2002314057A (en) * 2001-04-16 2002-10-25 Canon Inc Manufacturing method of solid-state image sensing device and solid-state image sensing system

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071239A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp Manufacturing method of printed wiring board, and printed circuit board
JP2009071243A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp Method of manufacturing printed wiring board
JP2011095359A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Casio Computer Co Ltd Imaging apparatus and program of the same
JP2014066988A (en) * 2011-12-28 2014-04-17 Fujifilm Corp Optical member set and solid-state imaging device using the same
WO2013099945A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 富士フイルム株式会社 Optical member set and solid-state image pickup element using same
WO2013099948A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 富士フイルム株式会社 Optical member set and solid-state image sensor using same
KR101639698B1 (en) * 2011-12-28 2016-07-14 후지필름 가부시키가이샤 Optical member set and solid-state image sensor using same
KR20140090248A (en) 2011-12-28 2014-07-16 후지필름 가부시키가이샤 Optical member set and solid-state image sensor using same
CN103959104A (en) * 2011-12-28 2014-07-30 富士胶片株式会社 Optical member set and solid-state image sensor using same
US20140285695A1 (en) * 2011-12-28 2014-09-25 Fujifilm Corporation Optical member set and solid-state imaging element using the same
US9625618B2 (en) 2011-12-28 2017-04-18 Fujifilm Corporation Optical member set and solid-state imaging element using the same
TWI567412B (en) * 2011-12-28 2017-01-21 富士軟片股份有限公司 Optical component set and solid state imaging device using the same
EP2799913A4 (en) * 2011-12-28 2015-07-29 Fujifilm Corp Optical member set and solid-state image sensor using same
JP2016164674A (en) * 2011-12-28 2016-09-08 富士フイルム株式会社 Optical member set and solid-state imaging element using the same
WO2013140707A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 ソニー株式会社 Chemical sensor, chemical sensor manufacturing method, and chemical material detecting apparatus
JPWO2013140707A1 (en) * 2012-03-19 2015-08-03 ソニー株式会社 Chemical sensor, chemical sensor manufacturing method, chemical substance detection apparatus
US20150050187A1 (en) * 2012-03-19 2015-02-19 Sony Corporation Chemical sensor, method of producing chemical sensor, and chemical detection apparatus
KR20150032564A (en) 2012-08-31 2015-03-26 후지필름 가부시키가이샤 Low refractive index film, curable composition for forming low refractive index film, optical member, and solid-state imaging device using same
CN107978613A (en) * 2017-12-15 2018-05-01 中芯集成电路(宁波)有限公司 Semiconductor light-sensing device and its photosensitive surface processing method
WO2019131488A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Camera package, camera package production method, and electronic device
JPWO2019131488A1 (en) * 2017-12-28 2021-01-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Camera packages, camera package manufacturing methods, and electronic devices
US11574949B2 (en) 2017-12-28 2023-02-07 Sony Semiconductor Solutions Corporation Camera package, manufacturing method of camera package, and electronic device
JP7379163B2 (en) 2017-12-28 2023-11-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Camera package, camera package manufacturing method, and electronic equipment

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