JP2006261211A - Micro lens unit, solid-state imaging device, and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の凸状のマイクロレンズと、前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a microlens unit including a plurality of convex microlenses and a concave microlens formed between the convex microlenses.
固体撮像素子の小型化及び画素数の増大によって、一画素の面積は益々縮小化される傾向にある。画素が縮小すると受光面積が小さくなるために、感度が低下する。しかし、主たるノイズ源であるリセットノイズやオンチップアンプノイズは変化しないため、結果として、画素の縮小はS/N劣化を招く。従って、十分なS/Nを確保するためには、ノイズを低減させるか、あるいは固体撮像素子の感度を向上させることが必要がある。感度を向上させるために、画素表面にマイクロレンズを設け、フォトダイオードへの集光効率を高める構造(例えば特許文献1)が種々提案されている。 The area of one pixel tends to be further reduced due to the downsizing of the solid-state imaging device and the increase in the number of pixels. When the pixels are reduced, the light receiving area is reduced, so that sensitivity is lowered. However, reset noise and on-chip amplifier noise, which are main noise sources, do not change, and as a result, pixel reduction causes S / N degradation. Therefore, in order to ensure a sufficient S / N, it is necessary to reduce noise or improve the sensitivity of the solid-state imaging device. In order to improve the sensitivity, various structures (for example, Patent Document 1) have been proposed in which a microlens is provided on the pixel surface to increase the light collection efficiency to the photodiode.
図3は、特許文献1記載の固体撮像素子の製造工程を説明するための図である。
特許文献1記載の固体撮像素子は次のように製造する。まず、半導体基板101表面にフォトダイオード102を形成し、その上を酸化シリコンからなる平坦化膜103で覆った後、フォトダイオード102の間の領域上方にある平坦化膜103表面にウェットエッチングによって凹部105を形成する。次に、凹部105を形成した平坦化膜103上にレジストを塗布し、露光及び現像を行ってパターニングされたレジスト104を形成する(図3(a))。次に、レジスト104をリフローさせて硬化し、凸状のマイクロレンズ104’を形成する(図3(b))。これにより、隣接するマイクロレンズ104’の間に入射した光が、凹部105によって各フォトダイオード102に集光されることになるため、集光効率を上げることが可能となる。
FIG. 3 is a diagram for explaining a manufacturing process of the solid-state imaging device described in Patent Document 1.
The solid-state imaging device described in Patent Document 1 is manufactured as follows. First, the
しかし、特許文献1記載の固体撮像素子は、隣接するマイクロレンズ104’の間に入射した光を集光する機能を有する凹部105をウェットエッチングによって形成しているため、その形状制御が難しい。又、レジスト104をリフローさせてマイクロレンズ104’の形状が決まることから、マイクロレンズ104’の形状制御が容易ではなく、マイクロレンズ104’と凹部105との位置合わせも難しい。
However, in the solid-state imaging device described in Patent Document 1, since the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、集光効率の良いマイクロレンズユニットを簡単に製造することがマイクロレンズユニットの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microlens unit by simply manufacturing a microlens unit with high light collection efficiency.
本発明のマイクロレンズユニットの製造方法は、複数の凸状のマイクロレンズと、前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットの製造方法であって、平坦な透明層上に前記凸状のマイクロレンズを形成する凸状マイクロレンズ形成工程と、前記凸状のマイクロレンズを形成後、ドライエッチングを行って前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層に前記凹状のマイクロレンズとなる凹部を形成する凹部形成工程とを含む。 A method for manufacturing a microlens unit according to the present invention is a method for manufacturing a microlens unit including a plurality of convex microlenses and a concave microlens formed between the convex microlenses. Forming a convex microlens on the transparent layer, and forming the convex microlens and then performing dry etching on the transparent layer between the convex microlenses. A recess forming step of forming a recess to be the concave microlens.
この方法によれば、ドライエッチングによって凹状のマイクロレンズを形成するため、凹状のマイクロレンズの形状制御が容易となり、集光効率の良いマイクロレンズユニットを簡単に製造することができる。 According to this method, since the concave microlens is formed by dry etching, the shape of the concave microlens can be easily controlled, and a microlens unit with good light collection efficiency can be easily manufactured.
本発明のマイクロレンズユニットの製造方法は、前記透明層が無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む。 The method for manufacturing a microlens unit of the present invention includes the transparent layer including an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer.
この方法によれば、凹部形成工程において、凸状のマイクロレンズと有機材料層との間でエッチング条件を決めて凹部を形成することができるため、このエッチング条件の選択幅が広がり、凹部の形状制御をより細かく行うことができる。 According to this method, in the recess forming step, the recess can be formed by determining the etching conditions between the convex microlens and the organic material layer. More precise control can be performed.
本発明のマイクロレンズユニットの製造方法は、前記有機材料層の材料が前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる。 In the microlens unit manufacturing method of the present invention, the material of the organic material layer is different from the material of the convex microlens.
この方法によれば、凹部の形状制御がより容易となる。 According to this method, it becomes easier to control the shape of the recess.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、多数の光電変換素子を含む固体撮像素子の製造方法であって、半導体基板表面に前記多数の光電変換素子を形成する工程と、前記多数の光電変換素子の上方に、前記多数の光電変換素子の各々に対応する凸状のマイクロレンズと前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットを形成するマイクロレンズユニット形成工程とを含み、前記マイクロレンズユニット形成工程は、前記多数の光電変換素子の上方に積層された平坦な透明層上に前記凸状のマイクロレンズを形成する凸状マイクロレンズ形成工程と、前記凸状のマイクロレンズを形成後、ドライエッチングを行って前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層に前記凹状のマイクロレンズとなる凹部を形成する凹部形成工程とを含む。 The method for producing a solid-state imaging device of the present invention is a method for producing a solid-state imaging device including a large number of photoelectric conversion elements, the step of forming the large number of photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate surface, and the large number of photoelectric conversion elements Forming a microlens unit including a convex microlens corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements and a concave microlens formed between the convex microlenses. The microlens unit forming step includes a convex microlens forming step of forming the convex microlens on a flat transparent layer laminated above the plurality of photoelectric conversion elements, and the convex After forming the microlenses, dry etching is performed to form the concave microlenses in the transparent layer between the convex microlenses. And a concave portion forming step of forming a section.
この方法によれば、高感度の固体撮像素子を容易に製造することができる。 According to this method, a highly sensitive solid-state imaging device can be easily manufactured.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記透明層が無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む。 The manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention includes the transparent layer including an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer.
この方法によれば、高感度の固体撮像素子をより容易に製造することができる。 According to this method, a highly sensitive solid-state imaging device can be manufactured more easily.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記有機材料層の材料が前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる。 In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, the material of the organic material layer is different from the material of the convex microlens.
この方法によれば、高感度の固体撮像素子をより容易に製造することができる。 According to this method, a highly sensitive solid-state imaging device can be manufactured more easily.
本発明のマイクロレンズユニットは、複数の凸状のマイクロレンズと、前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットであって、無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む透明層を備え、前記凸状のマイクロレンズは前記透明層上に形成され、前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層には凹部が形成され、前記凹部が前記凹状のマイクロレンズを構成する。 The microlens unit of the present invention is a microlens unit including a plurality of convex microlenses and a concave microlens formed between the convex microlenses, and an inorganic material layer and the inorganic material A transparent layer including an organic material layer laminated on the layer, wherein the convex microlens is formed on the transparent layer, and a concave portion is formed in the transparent layer between the convex microlenses. The concave portion constitutes the concave microlens.
この構成によれば、集光効率を上げることができると共に、その製造が容易である。 According to this configuration, the light collection efficiency can be increased and the manufacture thereof is easy.
本発明のマイクロレンズユニットは、前記有機材料層の材料が前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる。 In the microlens unit of the present invention, the material of the organic material layer is different from the material of the convex microlens.
この構成によれば、その製造がより容易である。 According to this structure, the manufacture is easier.
本発明の固体撮像素子は、半導体基板表面に形成された多数の光電変換素子と、前記多数の光電変換素子の各々に対応する凸状のマイクロレンズと前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットとを有する固体撮像素子であって、前記マイクロレンズユニットは、無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む透明層を備え、前記凸状のマイクロレンズは前記透明層上に形成され、前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層には凹部が形成され、前記凹部が前記凹状のマイクロレンズを構成する。 The solid-state imaging device of the present invention is formed between a large number of photoelectric conversion elements formed on the surface of a semiconductor substrate, a convex microlens corresponding to each of the large number of photoelectric conversion elements, and the convex microlens. A solid-state imaging device having a microlens unit including a concave microlens, wherein the microlens unit includes a transparent layer including an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer. The convex microlens is formed on the transparent layer, a concave portion is formed in the transparent layer between the convex microlenses, and the concave portion constitutes the concave microlens.
この構成によれば、高感度を実現することができると共に、その製造が容易である。 According to this configuration, high sensitivity can be realized and the manufacture thereof is easy.
本発明の固体撮像素子は、前記有機材料層の材料が前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる。 In the solid-state imaging device of the present invention, the material of the organic material layer is different from the material of the convex microlens.
この構成によれば、その製造がより容易である。 According to this structure, the manufacture is easier.
本発明によれば、集光効率の良いマイクロレンズユニットを簡単に製造することができる。 According to the present invention, it is possible to easily manufacture a microlens unit with good light collection efficiency.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態で説明するマイクロレンズユニットは、例えば固体撮像素子に用いられ、固体撮像素子のカラーフィルタの上に配置されて、該固体撮像素子の半導体基板表面に形成された多数の光電変換素子の各々に光を集光する機能を有するものである。以下では、マイクロレンズユニットを固体撮像素子に用いた場合について説明するが、用途はこれに限定されない。以下で説明するマイクロレンズユニットは、固体撮像素子に含まれる多数の光電変換素子の各々に対応する凸状のマイクロレンズと、凸状のマイクロレンズの間に形成される凹状のマイクロレンズとを含む構成である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The microlens unit described in the present embodiment is used for, for example, a solid-state image sensor, and is arranged on a color filter of the solid-state image sensor, and includes a large number of photoelectric conversion elements formed on the semiconductor substrate surface of the solid-state image sensor. Each has a function of condensing light. Below, although the case where a microlens unit is used for a solid-state image sensor is explained, a use is not limited to this. The microlens unit described below includes a convex microlens corresponding to each of a large number of photoelectric conversion elements included in the solid-state imaging device, and a concave microlens formed between the convex microlenses. It is a configuration.
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態を説明するためのマイクロレンズユニットの製造工程を説明するための図である。
マイクロレンズユニットは固体撮像素子に搭載するものであるため、このマイクロレンズユニットを製造するにあたり、まず、シリコン半導体基板表面に光電変換素子であるフォトダイオードを多数形成した後、この上層に、カラーフィルタ層を形成する。ここまでは従来からある固体撮像素子の製造工程によって製造可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a manufacturing process of a microlens unit for explaining a first embodiment of the present invention.
Since the microlens unit is mounted on a solid-state imaging device, when manufacturing this microlens unit, first, a large number of photodiodes as photoelectric conversion elements are formed on the surface of a silicon semiconductor substrate, and then a color filter is formed on the upper layer. Form a layer. Up to this point, it can be manufactured by a conventional solid-state imaging device manufacturing process.
次に、カラーフィルタ層の上に、図1(a)に示すように、酸化シリコン等の無機材料からなる透明な平坦化層1を形成し、平坦化層1の上に、アクリル系樹脂や有機レジスト材料等の有機材料からなる透明且つ平坦なマイクロレンズ材料層2(ここではアクリル系樹脂とする)を形成する。平坦化層1は、特許請求の範囲の無機材料層に該当し、マイクロレンズ材料層2は、特許請求の範囲の有機材料層に該当する。
Next, as shown in FIG. 1A, a transparent planarizing layer 1 made of an inorganic material such as silicon oxide is formed on the color filter layer, and an acrylic resin or the like is formed on the planarizing layer 1. A transparent and flat microlens material layer 2 (here, an acrylic resin) made of an organic material such as an organic resist material is formed. The planarizing layer 1 corresponds to an inorganic material layer in the claims, and the
次に、マイクロレンズ材料層2の上に、凸状のマイクロレンズの材料となる有機材料からなるレジストを塗布し、露光及び現像を行って凸状のマイクロレンズのパターンを形成する。例えば複数の矩形状の単位レジスト3が行列状に配置されるようなパターンを形成する(図1(a))。単位レジスト3は多数のフォトダイオードの各開口の真上に形成され、その大きさは例えば開口以上に設定される。
Next, a resist made of an organic material that is a material for the convex microlens is applied on the
次に、単位レジスト3に例えば120〜140℃の熱処理を施してリフローさせ、表面張力によって単位レジスト3の角部を丸めて、凸状のマイクロレンズに好適な球面形状を形成し、その後、冷却して硬化する(図1(b))。この工程により、球面形状となって硬化された単位レジスト3が、その下方に位置するフォトダイオード開口に光を集光する機能を有する凸状のマイクロレンズとなる。以下では、球面形状となって硬化された単位レジスト3を、凸状のマイクロレンズ3という。 Next, the unit resist 3 is subjected to a heat treatment at 120 to 140 ° C., for example, and reflowed, and the corners of the unit resist 3 are rounded by surface tension to form a spherical shape suitable for a convex microlens. And cured (FIG. 1B). By this step, the unit resist 3 cured in a spherical shape becomes a convex microlens having a function of condensing light at a photodiode opening located therebelow. Hereinafter, the unit resist 3 cured in a spherical shape is referred to as a convex microlens 3.
次に、凸状のマイクロレンズ3をマスクとして、ドライエッチング(エッチング条件例:酸素ガスを1000cc/分で封入、圧力70Pa、パワー1000W、ウェハを載せるステージ温度80℃に設定)を行い、多数の凸状のマイクロレンズ3の間のマイクロレンズ材料層2表面に所定の曲率を持った凹部4を形成する(図1(c))。ドライエッチングの条件は、例えば、シリコン基板に平行な面についてはエッチング速度が他の面よりも速くなるような条件を設定すれば良い。
Next, using the convex microlens 3 as a mask, dry etching (etching condition example: oxygen gas sealed at 1000 cc / min, pressure 70 Pa, power 1000 W, stage temperature 80 ° C. on which the wafer is placed) is performed. Concave portions 4 having a predetermined curvature are formed on the surface of the
この凹部4は、隣接する凸状のマイクロレンズ3の間に入射してきた光を、その凹部4を挟む2つのマイクロレンズ3それぞれの下方にあるフォトダイオード開口に集光する機能を果たすため、以下では、凹部4を凹状のマイクロレンズ4ともいう。尚、ドライエッチングとしては、ケミカルドライエッチングやアッシング等を用いることができる。 The concave portion 4 functions to condense light incident between the adjacent convex microlenses 3 to the photodiode openings below the two microlenses 3 sandwiching the concave portion 4. The concave portion 4 is also referred to as a concave microlens 4. As the dry etching, chemical dry etching, ashing, or the like can be used.
以上の工程により、平坦化層1とその上に積層されたマイクロレンズ材料層2とを含む透明層と、その透明層上に形成された凸状のマイクロレンズ3と、透明層のマイクロレンズ材料層2表面に形成された凹状のマイクロレンズ4とを含むマイクロレンズユニットを備えた固体撮像素子が製造される。
Through the above steps, the transparent layer including the planarizing layer 1 and the
この方法で製造した固体撮像素子によれば、フォトダイオード開口への集光効率を高くすることができるため、感度アップを実現することができる。 According to the solid-state imaging device manufactured by this method, it is possible to increase the light collection efficiency to the photodiode opening, and thus it is possible to increase the sensitivity.
又、本実施形態の製造工程によれば、凹状のマイクロレンズ4をドライエッチングによって形成しているため、従来のようにウェットエッチングによって凹状のマイクロレンズを形成する方法に比べると、凹状のマイクロレンズ4の形状制御が容易となる。 In addition, according to the manufacturing process of the present embodiment, since the concave microlens 4 is formed by dry etching, the concave microlens is compared with the conventional method of forming the concave microlens by wet etching. 4 shape control becomes easy.
又、本実施形態の製造工程によれば、凸状のマイクロレンズ3を先に形成しておき、この凸状のマイクロレンズ3をマスクにして凹状のマイクロレンズ4を形成しているため、凹状のマイクロレンズを形成してから、それに合わせて凸状のマイクロレンズを形成する従来の方法よりも、凸状のマイクロレンズ3と凹状のマイクロレンズ4との位置合わせが容易となる。 Further, according to the manufacturing process of the present embodiment, the convex microlens 3 is formed first, and the concave microlens 4 is formed using the convex microlens 3 as a mask. Therefore, it is easier to align the convex microlenses 3 and the concave microlenses 4 than the conventional method of forming the microlenses after forming the microlenses.
又、本実施形態の製造工程によれば、平坦なマイクロレンズ材料層2の上に凸状のマイクロレンズ3を形成し、この状態でドライエッチングによって凹部4を形成している。このため、同じ有機材料からなるマイクロレンズ材料層2と凸状のマイクロレンズ3との間でガス種の選択比等のエッチング条件を決めることができる。上述した効果は、平坦化層1の上に凸状のマイクロレンズ3を直接形成して、平坦化層1表面に凹部4を形成することでも得ることができるが、この場合に比べ、図1を参照して説明した方法によれば、エッチング条件の選択の幅が広がり、凹部4の形状制御がより容易となる。
Further, according to the manufacturing process of the present embodiment, the convex microlens 3 is formed on the flat
又、本実施形態の製造工程によれば、凹状のマイクロレンズ4の少なくとも一部をマイクロレンズ材料で構成することができるため、凹状のマイクロレンズの全てを酸化シリコン等で構成している従来に比べ、集光効果を向上させることができる。 In addition, according to the manufacturing process of the present embodiment, since at least a part of the concave microlens 4 can be made of a microlens material, all of the concave microlenses are made of silicon oxide or the like. In comparison, the light condensing effect can be improved.
尚、上記では、凸状のマイクロレンズ3の材料に有機材料からなるレジストを用いたが、この材料はアクリル系樹脂や有機レジスト材料等の透明な有機材料であれば何でも良い。マイクロレンズ材料層2の材料と、凸状のマイクロレンズ3の材料は、同一材料であっても、異なる材料であっても構わないが、異なる材料にした場合には、凹部4を形成する際のドライエッチング工程において、凸状のマイクロレンズ3のエッチング速度とマイクロレンズ材料層2のエッチング速度の制御を、同一材料にした場合よりも容易に行うことが可能となる。このため、マイクロレンズ材料層2の材料と、凸状のマイクロレンズ3の材料は、異なる有機材料とすることが好ましい。
In the above description, a resist made of an organic material is used as the material of the convex microlens 3. However, this material may be any transparent organic material such as an acrylic resin or an organic resist material. The material of the
又、本実施形態では、マイクロレンズ材料層2を用いないでマイクロレンズユニットを作成することも可能であるが、この場合は、平坦化層1が特許請求の範囲の平坦な透明層に該当する。
In this embodiment, it is possible to produce a microlens unit without using the
(第二実施形態)
本実施形態では、第一実施形態で説明したマイクロレンズ材料層2の材料と、凸状のマイクロレンズ3の材料が同一のマイクロレンズユニットについて説明する。
図2は、本発明の第二実施形態を説明するためのマイクロレンズユニットの製造工程を説明するための図である。
このマイクロレンズユニットを製造するにあたり、まず、シリコン半導体基板表面に光電変換素子であるフォトダイオードを多数形成した後、この上層に、カラーフィルタ層を形成する。そして、カラーフィルタ層の上に、図2(a)に示すように、酸化シリコン等の無機材料からなる透明な平坦化層5を形成し、平坦化層5の上に、アクリル系樹脂や有機レジスト材料等の有機材料からなる透明且つ平坦なマイクロレンズ材料層6(ここではアクリル系樹脂とする)を形成する。平坦化層5は、特許請求の範囲の無機材料層に該当し、マイクロレンズ材料層6は、特許請求の範囲の有機材料層に該当する。
(Second embodiment)
In the present embodiment, a microlens unit in which the material of the
FIG. 2 is a diagram for explaining a manufacturing process of a microlens unit for explaining a second embodiment of the present invention.
In manufacturing this microlens unit, first, a large number of photodiodes which are photoelectric conversion elements are formed on the surface of a silicon semiconductor substrate, and then a color filter layer is formed thereon. Then, as shown in FIG. 2A, a
次に、マイクロレンズ材料層6の上に、凸状のマイクロレンズの材料となる有機材料からなるレジストを塗布し、露光及び現像を行って凸状のマイクロレンズのパターンを形成する。例えば複数の矩形状の単位レジスト7が行列状に配置されるようなパターンを形成する(図2(a))。単位レジスト7は多数のフォトダイオードの各開口の真上に形成され、その大きさは例えば開口以上に設定される。
Next, a resist made of an organic material serving as a convex microlens material is applied on the
次に、単位レジスト7に例えば120〜140℃の熱処理を施してリフローさせ、表面張力によって単位レジスト7の角部を丸めて、凸状のマイクロレンズに好適な球面形状を形成し、その後、冷却して硬化する(図2(b))。 Next, the unit resist 7 is subjected to a heat treatment at, for example, 120 to 140 ° C. to be reflowed, and the corners of the unit resist 7 are rounded by surface tension to form a spherical shape suitable for a convex microlens. And cured (FIG. 2 (b)).
次に、エッチバックを行って、硬化した単位レジスト7をマイクロレンズ材料層6に転写し、凸状のマイクロレンズ8を形成する(図2(c))。このとき、マイクロレンズ材料層6に一定の厚みの平坦部分が残るように転写を行う。この工程により、平坦化層5と、その上に積層された平坦なマイクロレンズ材料層6とを含む透明層上に、凸状のマイクロレンズ8が形成された状態となる。
Next, etch back is performed to transfer the cured unit resist 7 to the
次に、凸状のマイクロレンズ8をマスクとして、ドライエッチングを行い、多数の凸状のマイクロレンズ8の間の平坦なマイクロレンズ材料層6表面に所定の曲率を持った凹部9を形成する(図2(d))。ドライエッチングの条件は、例えば、シリコン基板に平行な面についてはエッチング速度が他の面よりも速くなるような条件を設定すれば良い。
Next, dry etching is performed using the
この凹部9は、隣接する凸状のマイクロレンズ8の間に入射してきた光を、その凹部9を挟む2つのマイクロレンズ8それぞれの下方にあるフォトダイオード開口に集光する機能を果たす。尚、ドライエッチングとしては、ケミカルドライエッチングやアッシング等を用いることができる。
The concave portion 9 functions to condense light that has entered between adjacent
以上の工程により、平坦化層5と、その上に積層された凸状のマイクロレンズ8と同じ材料からなるマイクロレンズ材料層6とを含む透明層と、その透明層上に形成された凸状のマイクロレンズ8と、透明層のマイクロレンズ材料層6表面に形成された凹状のマイクロレンズ9とを含むマイクロレンズユニットが製造される。本実施形態によれば、第一実施形態で述べた効果のうち、凸状のマイクロレンズとマイクロレンズ材料層を別材料とした場合に得られる効果以外の効果と同様の効果を得ることができる。
Through the above steps, the transparent layer including the
尚、本実施形態では、図2(c)においてマイクロレンズ材料層6を残さずに転写を行っても良い。この場合は、平坦化層5が特許請求の範囲の平坦な透明層に該当する。
In the present embodiment, transfer may be performed without leaving the
1、5 平坦化膜
2、6 マイクロレンズ材料層
3、7 単位レジスト
4、9 凹部
8 凸状のマイクロレンズ
1, 5
Claims (10)
平坦な透明層上に前記凸状のマイクロレンズを形成する凸状マイクロレンズ形成工程と、
前記凸状のマイクロレンズを形成後、ドライエッチングを行って前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層に前記凹状のマイクロレンズとなる凹部を形成する凹部形成工程とを含むマイクロレンズユニットの製造方法。 A method of manufacturing a microlens unit comprising a plurality of convex microlenses and a concave microlens formed between the convex microlenses,
A convex microlens formation step of forming the convex microlens on a flat transparent layer;
Forming a concave portion that forms a concave portion that becomes the concave microlens in the transparent layer between the convex microlenses by performing dry etching after forming the convex microlens. Method.
前記透明層は、無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含むマイクロレンズユニットの製造方法。 A method of manufacturing a microlens unit according to claim 1,
The method for manufacturing a microlens unit, wherein the transparent layer includes an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer.
前記有機材料層の材料は、前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なるマイクロレンズユニットの製造方法。 A method of manufacturing a microlens unit according to claim 2,
The material of the organic material layer is a manufacturing method of a microlens unit different from the material of the convex microlens.
半導体基板表面に前記多数の光電変換素子を形成する工程と、
前記多数の光電変換素子の上方に、前記多数の光電変換素子の各々に対応する凸状のマイクロレンズと前記凸状のマイクロレンズの間に形成された凹状のマイクロレンズとを含むマイクロレンズユニットを形成するマイクロレンズユニット形成工程とを含み、
前記マイクロレンズユニット形成工程は、前記多数の光電変換素子の上方に積層された平坦な透明層上に前記凸状のマイクロレンズを形成する凸状マイクロレンズ形成工程と、前記凸状のマイクロレンズを形成後、ドライエッチングを行って前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層に前記凹状のマイクロレンズとなる凹部を形成する凹部形成工程とを含む固体撮像素子の製造方法。 A manufacturing method of a solid-state imaging device including a large number of photoelectric conversion elements,
Forming a large number of photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate surface;
A microlens unit including a convex microlens corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements and a concave microlens formed between the convex microlenses above the plurality of photoelectric conversion elements; A microlens unit forming step to form,
The microlens unit forming step includes a convex microlens forming step of forming the convex microlens on a flat transparent layer laminated above the plurality of photoelectric conversion elements, and the convex microlens. A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising: forming a concave portion that becomes the concave microlens in the transparent layer between the convex microlenses by performing dry etching after the formation.
前記透明層は、無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 4,
The said transparent layer is a manufacturing method of the solid-state image sensor containing the inorganic material layer and the organic material layer laminated | stacked on the said inorganic material layer.
前記有機材料層の材料は、前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 5,
The method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the material of the organic material layer is different from the material of the convex microlens.
無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む透明層を備え、
前記凸状のマイクロレンズは前記透明層上に形成され、
前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層には凹部が形成され、
前記凹部が前記凹状のマイクロレンズを構成するマイクロレンズユニット。 A microlens unit including a plurality of convex microlenses and a concave microlens formed between the convex microlenses,
A transparent layer comprising an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer;
The convex microlens is formed on the transparent layer,
A concave portion is formed in the transparent layer between the convex microlenses,
A microlens unit in which the concave portion constitutes the concave microlens.
前記有機材料層の材料は、前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なるマイクロレンズユニット。 The microlens unit according to claim 7,
The material of the organic material layer is a microlens unit different from the material of the convex microlens.
前記マイクロレンズユニットは、無機材料層と前記無機材料層の上に積層された有機材料層とを含む透明層を備え、
前記凸状のマイクロレンズは前記透明層上に形成され、
前記凸状のマイクロレンズの間の前記透明層には凹部が形成され、
前記凹部が前記凹状のマイクロレンズを構成する固体撮像素子。 A plurality of photoelectric conversion elements formed on the surface of the semiconductor substrate; a convex microlens corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements; and a concave microlens formed between the convex microlenses. A solid-state imaging device having a microlens unit,
The microlens unit includes a transparent layer including an inorganic material layer and an organic material layer laminated on the inorganic material layer,
The convex microlens is formed on the transparent layer,
A concave portion is formed in the transparent layer between the convex microlenses,
A solid-state imaging device in which the concave portion constitutes the concave microlens.
前記有機材料層の材料は、前記凸状のマイクロレンズの材料とは異なる固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 9,
The material of the organic material layer is a solid-state imaging device different from the material of the convex microlens.
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