JP2008039831A - 平面集光レンズの製造方法および固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄い平面集光レンズを簡便に製造するための方法と、光の利用効率が高く、小型化、薄型化が可能な固体撮像素子の製造方法を提供する。
【解決手段】露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が複数配列されたフォトマスクであって、微小透光領域は、周縁部から中心部に向けて微細遮光ドットの密度が減少するフォトマスクを介して、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成する工程を有する構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は平面集光レンズの製造方法と、この製造方法を使用したＣＣＤ等の固体撮像素子の製造方法に関する。

例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子では、小型化に伴って受光部（画素）の集光効率を向上するために、各画素に対応させて集光用の微細な凸レンズを複数配列した集光レンズ（マイクロレンズ）を配設している。
このような集光レンズには種々の製造方法があり、例えば、配列された受光部上に感光性の熱可塑性樹脂層を形成し、この熱可塑性樹脂層を所定のレンズパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像して、各受光部に対応する位置に熱可塑性樹脂の平面パターンを形成し、その後、加熱処理を施して熱可塑性樹脂を熱流動させ、表面張力を利用して凸レンズ形状とする方法がある。（特許文献１）
また、レンズ用樹脂層の上に感光性レジスト膜を形成し、遮光ドット密度を段階的に変化させた遮光膜パターンを有するフォトマスクを介して上記の感光性レジスト膜を露光、現像し、レンズ形状にパターニングした後、エッチバックしてレジスト膜を除去すると同時に、レンズ用樹脂層に凸レンズを形成して集光レンズを製造する方法がある。（特許文献２）

一方、微細な凸レンズではなく、平面形状のレンズを複数配列した集光レンズ（マイクロレンズ）も開発されており、例えば、感光性の屈折率調整剤を含有する透明基材にレーザを照射し、レーザの強度分布（ガウス分布）により屈折率を連続的に分布させてレンズ効果を得る集光レンズがある。（特許文献３〜５）
特開昭６１−６７００３号公報 特開平５−１４２７５２号公報 特開平６−３５０６号公報 特開平６−５９１０２号公報 特開平６−２９７５９５号公報

しかしながら、上記の微細な凸レンズからなる集光レンズは、凸レンズの立体形状によりレンズ効果を得ているため、例えば、ＣＣＤ等の固体撮像素子に使用した場合、赤外線カットフィルタやカバーガラス等の取り付け時に接着剤を用いると、微細な凸レンズの周辺が接着剤で埋まりレンズ効果が損なわれるという問題があった。このため、集光レンズと赤外線カットフィルタやカバーガラスとの間に隙間を設ける必要があり、固体撮像素子の厚みが大きくなり、小型化、薄型化に支障を来たしていた。

また、上記のレーザ照射による平面形状の集光レンズの製造方法では、いずれも平面形状のレンズ毎にレーザを個々に移動して照射するため、例えば、一般的なデジタルカメラ用の固体撮像素子のように１素子に数百万個の微細なレンズを備えた集光レンズを必要とする場合には、生産性が極めて低く実用的ではないという問題があった。また、屈折率の分布がレーザの強度分布（ガウス分布）に支配されてしまうため、任意の焦点距離を精密に設定できないという問題があった。さらに、上記の平面形状の集光レンズは、板状、あるいは、シート状として得られるが、厚みが大きく（０．０１〜１０ｍｍ程度）、最近の固体撮像素子で要求される厚み数μｍの極めて薄い平面集光レンズの製造は困難であった。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、薄い平面集光レンズを簡便に製造するための方法と、光の利用効率が高く、小型化、薄型化が可能な固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の平面集光レンズの製造方法は、フォトマスクを介してレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成する工程を有し、前記フォトマスクは、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が複数配列されたものであり、該微小透光領域は、周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するものであるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記感光性樹脂組成物膜は、屈折率分布型モノマーまたは屈折率分布型ポリマーを含有するものであるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記屈折率分布型モノマーは、トリブロモフェノキシエチルアクリレートであるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、露光波長を３６５ｎｍとするような構成とした。
本発明の好ましい態様として、平面集光レンズの厚みを０．５〜２０μｍの範囲内にするような構成とした。

本発明の固体撮像素子の製造方法は、複数の受光部が配設された受光面に、少なくとも平坦化層とカラーフィルタ層とを介してレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を設け、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が前記受光部に対応して複数配列されたフォトマスクであって、該微小透光領域が周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するフォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成するような構成とした。
また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、転写基材上にレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を設け、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が予め受光部に対応して複数配列されたフォトマスクであって、該微小透光領域が周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するフォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成し、その後、複数の受光部が配設された受光面に、少なくとも平坦化層とカラーフィルタ層とを介して前記平面集光レンズを転写するような構成とした。

本発明によれば、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が複数配列されたフォトマスク（２値型フォトマスク）を使用するので、従来の熱制御による凸レンズ形成や、レーザ照射による平面レンズ形成に比べて、位置や形状を微細、かつ、高精度に制御することができ、また、微小透光領域を構成する微細遮光ドットの密度制御により焦点距離（屈折率分布）を精密に制御することができる。また、フォトマスクを介して全面露光により同時に複数（例えば、数百万個）のマイクロレンズを同時に形成できるので、レーザ照射により個々のマイクロレンズを形成する方法に比べて、製造効率が大幅に向上する。また、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を薄くしたり、屈折率の大きい材料を使用することにより、所望の薄さの平面集光レンズを製造することができる。
さらに、本発明の平面集光レンズの製造方法を使用した固体撮像素子の製造方法では、薄型で高精細な平面集光レンズの形成が可能であり、これにより、隙間を設けることなく赤外線カットフィルタやカバーガラス等を取り付けることができ、固体撮像素子の小型薄型化、集光効率が向上が可能となる。

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。
図１は本発明の平面集光レンズの製造方法の実施形態の一例を示す図である。本発明では、基板１上に設けたレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２を、フォトマスク１１を介して露光し（図１（Ａ））、その後、現像することにより、同時に複数のマイクロレンズ４を形成して平面集光レンズ３を作製するものである（図１（Ｂ））。

レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２は、屈折率分布型モノマーを含有するものである。屈折率分布型モノマーは、露光量に応じて重合し、重合程度により屈折率の分布を膜内に生じさせるものである。このような屈折率分布型モノマーとしては、例えば、トリブロモフェノキシエチルアクリレート等を挙げることができる。感光性樹脂組成物は、このような屈折率分布型モノマーと透明ポリマー、さらに、必要に応じて光重合開始剤、光増感剤等を混合したものを使用することができる。透明ポリマーとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ウレタンアクリレート、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシアクリレート等を挙げることができる。屈折率分布型モノマーと透明ポリマーは、上記の例示の材料等の中から屈折率を考慮して適宜選択することができ、屈折率の大きい材料を使用することにより、同じ焦点距離の平面集光レンズであれば、その厚みをより薄いものとすることができる。

感光性樹脂組成物膜２は、基板１上に感光性樹脂組成物をスピンコート法、カーテンコート法、マイクロスプレイコート法、スリットダイコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布、乾燥することにより形成することができる。この感光性樹脂組成物膜２の厚みは、作製される平面集光レンズの厚みを決定するものであり、例えば、０．５〜２０μｍの範囲で適宜設定することができる。
フォトマスク１１は、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域１２（図１（Ａ）に斜線で示した部位）が複数配列されたものを使用する。この微小透光領域１２は、周縁部から中心部に向けて微細遮光ドットの密度が減少するものである。図２は、フォトマスク１１を構成する微小透光領域１２を説明するための図である。図２に示されるように、微小透光領域１２は、露光波長では解像しない微細遮光ドット１３の集合パターンとなっている。そして、微小透光領域１２の周縁部１２ｂにおける微細遮光ドット１３の密度が、中心部１２ａにおける微細遮光ドット１３の密度よりも大きいものとなっている。微細遮光ドット１３の集合パターンは、２値化処理、光近接効果等を利用して適宜設定することができる。微細遮光ドット１３の寸法は、例えば、２００ｎｍ〜１μｍの範囲内で、露光波長に応じて適宜設定することができる。

このようなフォトマスク１１に照射された光は、フォトマスク１１と透過することにより、各微小透光領域１２の微細遮光ドット１３の集合パターンに対応した光量の分布、すなわち、各微小透光領域１２において、周縁部から中央部に向けて光量が大となるような分布をもって、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２を露光することになる。
感光性樹脂組成物膜２の露光に用いる照射光は、使用する感光性樹脂組成物に応じて１００〜４００ｎｍの波長域から適宜選択することができ、例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ等の波長の光を使用することができ、露光は全面露光で行う。使用する露光機には特に制限はなく、従来の露光機をそのまま使用することができる。
フォトマスク１１を介した露光後の現像は、使用する感光性樹脂組成物に応じて適宜選択した現像液を用いて行うことができ、例えば、メタノール等の現像液を使用することができる。

上述の露光、現像により得られた平面集光レンズ３は、複数のマイクロレンズ４（図１（Ｂ）に斜線で示した部位）を有し、各マイクロレンズ４は周縁部から中心部に向けて屈折率が大きくなるような屈折率分布を有している。図３は、平面集光レンズ３を構成するマイクロレンズ４の構造を説明するための図である。図３に示されるように、マイクロレンズ４は、その中心部４ａにおける屈折率ｎ₀が、周縁部４ｂにおける屈折率ｎ₁よりも大きいものである。そして、屈折率ｎ₀から屈折率ｎ₁までの屈折率変化（屈折率分布）は、所望の焦点距離を得るために適宜設定することができる。例えば、平面集光レンズ３の端面から焦点までの距離をＳ１とした場合、下記式１から屈折率分布定数Ａを算出し、下記式２から屈折率分布Ｎ（ｒ）［ｎ₁≦Ｎ（ｒ）≦ｎ₀］を設定することができる。
Ｓ１＝１／［ｎ₀√Ａ・tan（√Ａ・(Z)）］ … 式１
Ｎ（ｒ）＝ｎ₀［１−（Ａ／２）ｒ²］ … 式２
ここで、Ｎ（ｒ）：ｒ点での屈折率
ｎ₀：中心軸Ｌ上での屈折率
Ａ：屈折率分布定数
Ｚ：平面集光レンズ３の厚み
ｒ：レンズ中心軸Ｌからの距離（μｍ）

上述の平面集光レンズ３の厚みは０．５〜２０μｍ、好ましくは２〜５μｍの範囲とすることができる。
本発明の平面集光レンズの製造方法では、上記の基板１として、平面集光レンズを配設する目的物を使用することにより、直接平面集光レンズ３を形成することができる。また、基板１として、転写基材を使用し、転写基材上に上記と同様に形成した平面集光レンズを被配設物上に転写接合することにより平面集光レンズ３を設けることができる。

上述のような本発明の平面集光レンズの製造方法は、平面集光レンズ３の複数のマイクロレンズ４の位置や形状を微細、かつ、高精度に制御することができ、また、フォトマスク１１の微小透光領域１２を構成する微細遮光ドット１３の密度制御により焦点距離（屈折率分布）を精密に制御することができる。さらに、フォトマスク１１を介して全面露光により同時に複数（例えば、数百万個）のマイクロレンズを同時に形成できるので、レーザ照射による平面レンズ形成に比べて、製造効率が大幅に向上する。また、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を薄くしたり、屈折率の大きな材料を使用することにより、より薄い平面集光レンズを製造することができる。

次に、本発明の平面集光レンズの製造方法を使用した固体撮像素子の製造方法について説明する。
図４は本発明の固体撮像素子の製造方法の実施形態の一例を示す図である。図４において、本発明の固体撮像素子の製造方法は、複数の受光部２３が配設された素子本体２２と、この素子本体２２の受光面２４に順次積層された第１平坦化層２５、カラーフィルタ層２６、第２平坦化層２７とを備えた固体撮像素子用の中間製品の第２平坦化層２７上に、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２８′を形成し、この感光性樹脂組成物膜２８′を、フォトマスクＭを介して露光・現像する。これにより、図５に示されるように、同時に複数のマイクロレンズ２９を形成することにより平面集光レンズ２８を第２平坦化層上に作製して、固体撮像素子２１を製造する。

上記の素子本体２２は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子に応じた構成を有するものであり、例えば、シリコンウェハ、ガラスウェハ等の一方の面に受光部２３を複数配設したものである。また、上記の受光部２３は、フォトダイオード、ＣｄＳ等であってよく、図示しない信号電極が各受光部２３に対応して形成されたものである。
上記の第１平坦化層２５は、受光面２４の凹凸を緩和して平坦化するための層であり、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂材料で形成されたものとすることができる。第１平坦化層２５の厚みは、例えば、０．５〜３μｍの範囲内で適宜設定することができる。
また、カラーフィルタ層２６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色パターンを有するものであり、例えば、各色の着色レジスト層を塗布した後、フォトリソグラフィ法により形成することができる。

上記の第２平坦化層２７は、カラーフィルタ層２６の各色の着色パターンの厚みの差、重ね部分による凹凸を緩和して平坦化するための層である。この第２平坦化層２７は、上述の第１平坦化層２５と同様の材料で形成されたものとすることができる。
フォトマスクＭは、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が受光部２３に対応して複数配列されたものを使用することができ、その構造は、上述のフォトマスク１１と同様とすることができる。また、レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２８′は、上述のレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜２と同様であり、ここでの説明は省略する。
上述のように作製された平面集光レンズ２８の厚みは０．５〜２０μｍ、好ましくは２〜５μｍの範囲とすることができる。この平面集光レンズ２８は、各受光部２３に対応した位置に配列された複数のマイクロレンズ２９を有しており、各マイクロレンズ２９は周縁部から中心部に向けて屈折率が大きくなるものである。マイクロレンズ２９の具体的な構成は、上述のマイクロレンズ４と同様であり、ここでの説明は省略する。

また、本発明の固体撮像素子の製造方法では、転写基材上に上記と同様に形成した平面集光レンズを第２平坦化層２７上に転写接合することにより平面集光レンズ２８を設けてもよい。上記の転写基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリイミド等を使用することができる。また、平面集光レンズ２８の転写は、接着剤を用いて第２平坦化層２７上に転写接合することができる。
尚、製造する固体撮像素子の構造は上述のものに限定されるものではない。例えば、上記の第２平坦化層２７を備えおらず、平面集光レンズ２８が第２平坦化層を兼ねるような構造であってもよい。

本発明の固体撮像素子の製造方法では、薄型で高精細な平面集光レンズを備えた固体撮像素子を製造することが可能であり、製造された固体撮像素子は、平面集光レンズの外側に接着剤を用いて赤外線カットフィルタやカバーガラス等を取り付けてもレンズ効果が損なわれることがなく、固体撮像素子の小型化、薄型化が可能となる。また、従来の微細凸レンズを複数有する集光レンズに比べてレンズ効果が得られる有効面積が大きく、集光効率が向上したものとなる。

次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
ガラス基板上に下記組成のレンズ形成用の感光性樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、１３０℃、１分間の乾燥を行って感光性樹脂組成物膜（厚み３μｍ）を形成した。
（レンズ形成用の感光性樹脂組成物）
・トリブロモフェノキシエチルアクリレート … ５０重量部
・ポリメタクリル酸メチル … ３０重量部
・酢酸エチル … ２０重量部

次いで、上記のレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を、下記の仕様の２値型フォトマスクを介して下記の条件で露光した。
（フォトマスクの仕様）
・微細遮光ドット径 ： ０．５μｍ
・微細遮光ドットの集合パターン ： 図２に示す集合パターン
（露光条件）
・露光波長 ： ３６５ｎｍ
・露光時間 ： １０分間
・照射光量 ： ５００Ｗ

その後、メタノールを用いて現像して、未反応のトリブロモフェノキシエチルアクリレートを除去した。これにより、ガラス基板上に複数のマイクロレンズを有する平面集光レンズを形成した。この平面集光レンズは、厚みが３μｍであった。
上記の平面集光レンズを形成したガラス基板と、平面集光レンズを備えていないガラス基板について、下記の条件で積分球を用いて透過光量を測定した。その結果、平面集光レンズを形成したガラス基板では、各マイクロレンズに対応する位置での透過光量が、ガラス基板単体に比べて約３０％向上していることが確認された。
（透過光量の測定条件）
積分球内に、ポート（開口部）から検出器に直接光が当たらないように遮光板
を儲け、平面集光レンズ位置に開口部を有する遮光マスクをガラス基板に重ね
てポート部に設置し、このポート部に向って光源から光を照射する。

また、上記の平面集光レンズの各マイクロレンズの焦点距離を下記の条件で測定した結果、５μｍであった。
（焦点距離の測定条件）
ガラス基板を介し平行光源と光学顕微鏡を対向して設置し、平面集光レンズか
ら出た光ビームが最小となる位置を検出して焦点とする。

［実施例２］
ＣＣＤが形成された素子本体（シリコンウェハ）の受光面に、平坦化層用組成物としてアクリル樹脂組成物（富士フィルムアーチ（株）製 ＣＴ−２０００Ｌ）をスピンコート法で塗布し、２２０℃、１２分間の乾燥を行って約１．５μｍの厚みの第１平坦化層を形成した。
次に、富士フィルムアーチ（株）製 ＳＲ−３０００Ｌ、富士フィルムアーチ（株）製 ＳＧ−３０００Ｌ、および、富士フィルムアーチ（株）製 ＳＢ−３０００Ｌを、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各着色パターン用組成物として準備し、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に各色の着色レジスト層をスピンコート法で塗布した後、フォトリソグラフィ法によりパターン形成して、カラーフィルタ層（厚み：重ねあわせ部分を除き各々１μｍ）を設けた。

次いで、カラーフィルタ層上に、上記の平坦化層用組成物をスピンコート法で塗布し、２２０℃、１２分間の乾燥を行って約１μｍの厚みの第２平坦化層を形成した。
次に、第２平坦化層上に下記組成のレンズ形成用の感光性樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、１２０℃、１分間の乾燥を行って感光性樹脂組成物膜（厚み３μｍ）を形成した。
（レンズ形成用の感光性樹脂組成物）
・トリブロモフェノキシエチルアクリレート … ５０重量部
・ポリメタクリル酸メチル … ３０重量部
・酢酸エチル … ２０重量部

次いで、上記のレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を、下記の仕様の２値型フォトマスクを介して下記の条件で露光した。
（フォトマスクの仕様）
・微細遮光ドット径 ： ０．５μｍ
・微細遮光ドットの集合パターン ： 図２に示す集合パターン
（露光条件）
・露光波長 ： ３６５ｎｍ
・露光時間 ： １０分間
・照射光量 ： ５００Ｗ
その後、メタノールを用いて現像して、未反応のトリブロモフェノキシエチルアクリレートを除去した。これにより、第２平坦化層上に平面集光レンズを形成した。この平面集光レンズは、厚みが３μｍであった。また、この平面集光レンズの各マイクロレンズの焦点距離を上記と同様の条件で測定した結果、５μｍであった。

［実施例３］
転写基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、この転写基材の一方の面に下記組成のレンズ形成用の感光性樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、２２０℃、１分間の乾燥を行って感光性樹脂組成物膜（厚み３μｍ）を形成した。
（レンズ形成用の感光性樹脂組成物）
・トリブロモフェノキシエチルアクリレート … ５０重量部
・ポリメタクリル酸メチル … ３０重量部
・酢酸エチル … ２０重量部

次いで、上記のレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を、下記の仕様の２値型フォトマスクを介して下記の条件で露光した。
（フォトマスクの仕様）
・微細遮光ドット径 ： ０．５μｍ
・微細遮光ドットの集合パターン ： 図２に示す集合パターン
（露光条件）
・露光波長 ： ３６５ｎｍ
・露光時間 ： １０分間
・照射光量 ： ５００Ｗ

その後、メタノールを用いて現像して、未反応のトリブロモフェノキシエチルアクリレートを除去した。これにより、転写基材上に複数のマイクロレンズを有する平面集光レンズを形成した。この平面集光レンズは、厚みが５μｍであった。
次に、上記の平面集光レンズ上に接着剤をスピンコート法により塗布、乾燥して、接着剤層（厚み３．５μｍ）を形成し、平面集光レンズ転写シートとした。
一方、実施例２と同様にして、ＣＣＤが形成された素子本体（シリコンウェハ）の受光面に、第１平坦化層、カラーフィルタ層、第２平坦化層を形成した。
次に、第２平坦化層上に、上記の平面集光レンズ転写シートの接着剤層を圧着し、加熱（１３０℃）した後、転写基材を剥離して、平面集光レンズを第２平坦化層上に転写形成した。この平面集光レンズの各マイクロレンズの焦点距離を上記と同様の条件で測定した結果、５μｍであった。

種々のサイズ、光学特性を有する平面集光レンズの製造に適用でき、小型、薄型のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のように、平面集光レンズを備えた固体撮像素子の製造に適用できる。

本発明の平面集光レンズの製造方法の実施形態の一例を示す図である。 フォトマスクを構成する微小透光領域を説明するための図である。 平面集光レンズを構成するマイクロレンズの構造を説明するための図である。 本発明の固体撮像素子の製造方法の一例を説明するための図である。 固体撮像素子の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１…基板
２…レンズ形成用の感光性樹脂組成物膜
３…平面集光レンズ
４…マイクロレンズ
１１…フォトマスク
１２…微小透光領域
１３…微細遮光ドット
２１…固体撮像素子
２２…素子本体
２３…受光部
２４…受光面
２５…第１平坦化層（平坦化層）
２６…カラーフィルタ層
２７…第２平坦化層
２８…平面集光レンズ
２９…マイクロレンズ
Ｍ…フォトマスク

Claims (7)

1. フォトマスクを介してレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成する工程を有し、
   前記フォトマスクは、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が複数配列されたものであり、該微小透光領域は、周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するものであることを特徴とする平面集光レンズの製造方法。
2. 前記感光性樹脂組成物膜は、屈折率分布型モノマーまたは屈折率分布型ポリマーを含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の平面集光レンズの製造方法。
3. 前記屈折率分布型モノマーは、トリブロモフェノキシエチルアクリレートであることを特徴とする請求項２に記載の平面集光レンズの製造方法。
4. 露光波長を３６５ｎｍとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の平面集光レンズの製造方法。
5. 平面集光レンズの厚みを０．５〜２０μｍの範囲内にすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面集光レンズの製造方法。
6. 複数の受光部が配設された受光面に、少なくとも平坦化層とカラーフィルタ層とを介してレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を設け、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が前記受光部に対応して複数配列されたフォトマスクであって、該微小透光領域が周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するフォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
7. 転写基材上にレンズ形成用の感光性樹脂組成物膜を設け、露光波長では解像しない微細遮光ドットの集合パターンからなる微小透光領域が予め受光部に対応して複数配列されたフォトマスクであって、該微小透光領域が周縁部から中心部に向けて前記微細遮光ドットの密度が減少するフォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光、現像して平面集光レンズを形成し、その後、複数の受光部が配設された受光面に、少なくとも平坦化層とカラーフィルタ層とを介して前記平面集光レンズを転写することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。

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