JP2009130215A - マイクロレンズ形成用マスク、及び、これにより形成される固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

【課題】固体撮像素子上におけるマイクロレンズアレイの融着発生を防止する。
【解決手段】固体撮像素子１は、光電変換部を有する画素が二次元状に配置された有効画素領域２と、有効画素領域２の周囲に光電変換部を有する画素が配置されていないダミー領域６とを有し、固体撮像素子１形成時のフォトリソグラフィ工程で使用されるマイクロレンズ形成用マスク２０は、有効画素領域２に複数のマイクロレンズ１１を形成する第一のマイクロレンズパターン領域２ａと、ダミー領域６に複数のマイクロレンズ１２，１３を形成する第二のマイクロレンズパターン領域６ａとを有する。第二のマイクロレンズパターン領域６ａのギャップＬ_２２は、第一のマイクロレンズパターン領域２ａのギャップＬ_２１よりも広くする。
【選択図】図３

Description

本発明は、マイクロレンズを形成するための露光工程用のマスクと、これにより形成される固体撮像素子に関するものである。

近年、スチルカメラやデジタルカメラ等の電子カメラが広く一般に普及している。これらのカメラには、固体撮像素子が使用されている。固体撮像素子は、入射光量に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部を有する画素が二次元状に配置される有効画素領域を有している。有効画素領域に配置される各画素は、前記電荷、又は、前記電荷に対応する電気信号を信号読み出し部に出力する。読み出された電気信号は、所定の信号処理がなされて固体撮像素子外に出力される。

ところで、固体撮像素子は、高画素化に伴い光電変換部の受光面積が小さくなることにより、光電変換部に効率的に光を入射させることが必要となる。そこで、光電変換部の光入射側にマイクロレンズを二次元的に配列したマイクロレンズアレイを配置することが一般的となっている。

このマイクロレンズアレイの形成方法は、エッチバック法とリフロー法が提案されている。前者は、二次元に単位画素が形成された基板上にマイクロレンズアレイが転写される透明のマイクロレンズ材（樹脂部材）を塗布・固化した後、フォトリソグラフィ工程にてパターンの転写を行う。即ち、フォトレジストを塗布後、マイクロレンズ形成用マスクを用いてマスクのパターンをフォトレジストにパターニングする。その後、リフロー処理（熱処理）を行うことによって矩形状のフォトレジストパターンを凸レンズ状に変形させる。このあと、公知のエッチング処理により、凸レンズ状の形状を透明の樹脂部材に転写することで、マイクロレンズアレイを固体撮像素子上に形成している（例えば、特許文献１参照）。

リフロー法は、レジスト材をマイクロレンズ材としてマイクロレンズを形成する方法であり、マイクロレンズとなるレジストを塗布後フォトリソグラフィ工程にてマイクロレンズ用マスクのパターンをレジストにパターニングし、これを熱処理してリフローさせる方法である。
特開昭６０−５３０７３号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す方法によってマイクロレンズを形成すると、フォトリソグラフィ工程において、露光装置の歪曲収差（ディストーション）により、露光エリアの周辺（つまりマイクロレンズ材の周辺部分）のパターンは、本来のマスクパターンからずれた形状となってしまう。そして、本来のマスクパターンからずれた結果、隣り合うパターン同士の間隙が狭くなった状態でリフロー処理が行われると、複数の凸レンズ状の形状が形成される過程で隣り合うマイクロレンズ材同士が溶けて合わさり形状が著しく変形する、融着という現象が生ずる場合がある。特に、大型の固体撮像素子を製造する場合は歪曲収差の影響が大きくなり、融着も発生し易くなる。

一方、有効画素領域の周辺部よりも外側には、オプチカルブラック画素等の配置されるいわゆる無効画素領域や、周辺回路の配置される領域等が形成されている。そして、これらの領域上にもマイクロレンズ材を塗布して有効画素領域と同様のパターニングを行ってマイクロレンズを形成する方法も考えられる。この方法によれば、フォトリソグラフィ工程で大きな歪曲収差が発生しマイクロレンズ材の融着が発生する部分を、有効画素領域より外側の領域のみに留められるようにも思われる。

しかし、たとえ有効画素領域の周辺部のみで融着が生じても、マイクロレンズ材の表面張力の関係で流れるように周辺部から中央部へと融着が次々に進み、その結果、有効画素領域まで融着が生じてしまうおそれがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子上におけるマイクロレンズアレイの融着の発生を防止できるマイクロレンズ形成用マスク、及び、これにより形成される固体撮像素子を提供する。

かかる課題を達成するために、本発明は、入射光量に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部（７）を有する画素が二次元状に配置された有効画素領域（２）と、該有効画素領域（２）に隣接して設けられた、前記光電変換部（７）を有する画素が配置されていない略板状のダミー領域（６）とを有する固体撮像素子（１，３５，４１）にマイクロレンズ（１１，１２，１３）を形成する、フォトリソグラフィ工程にて使用されるマイクロレンズ形成用マスク（２０，３０，５０）であって、前記有効画素領域（２）に複数のマイクロレンズ（１１）を形成する、隣り合うマイクロレンズパターン同士が略等間隔に配設された第一のマイクロレンズパターン領域（２ａ）と、前記ダミー領域（６）に複数のマイクロレンズ（１２，１３）を形成するマイクロレンズパターンのうち少なくとも一部の隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙（Ｌ_２２，Ｌ_３２，Ｌ_４２，Ｌ_４３，Ｌ_４４）が、前記第一のマイクロレンズパターン領域における前記マイクロレンズパターン同士の間隙（Ｌ_２１，Ｌ_３１，Ｌ_４１）よりも広くなるように配設された第二のマイクロレンズパターン領域（６ａ）とを有することを特徴とする

また、本発明は、前記マイクロレンズ形成用マスク（２０，３０，５０）を用いて形成された固体撮像素子（１，３５，４１）であることを特徴とする。

なお、本発明を判りやすく説明するために一実施の形態を示す符号に対応付けて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもない。

本発明によれば、固体撮像素子上におけるマイクロレンズアレイの融着の発生を防止できるマイクロレンズ形成用マスク、及び、これにより形成される固体撮像素子を提供することができる。

以下、本発明によるマイクロレンズ形成用マスク及びこれにより形成される固体撮像素子に関して、図面を参照して説明する。

〔発明の実施の形態１〕
図１乃至図３は、本発明の実施の形態１を示す図である。

図１は、本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の平面概略図である。この固体撮像素子１は、平面視矩形の有効画素領域２と、有効画素領域２に隣接して、この有効画素領域２の周囲に設けられた無効画素領域３と、無効画素領域３の周囲に設けられた周辺回路領域４とを有している。

有効画素領域２は、入射光量に応じた電荷を生成し蓄積する、フォトダイオード等の光電変換部（図１に図示せず）を有する画素が二次元状に配置されている。無効画素領域３は、遮光された光電変換部（図１に図示せず）を有し、いわゆる黒レベルの信号（基準信号）を生成し出力するオプチカルブラック画素を有する。なお、有効画素領域２の画素から出力された電気信号は、黒レベルの信号から差し引かれて画像信号が生成される。黒レベルが差し引かれることにより、温度変化等による信号の変動成分を抑えることが可能となる。周辺回路領域４は、各画素から信号を出力させる。

有効画素領域２と無効画素領域３とには、複数の画素が略マトリクス状に配置される。無効画素領域３には、有効画素領域２の周囲に、それぞれ図１のＷ_１，Ｗ_２に示す幅方向に複数例えば１０画素ずつ配置されている。無効画素領域３に配置されるオプチカルブラック画素は、遮光膜で光電変換部が覆われている。この実施の形態では、無効画素領域３にはオプチカルブラック画素のみが配置されているが、これに限られるものではなく、黒レベルの以外の目的で配置される画素を有していても良い。また、この実施の形態では有効画素領域２の全周に渡って無効画素領域３が配置されているが、これに限られるものではなく、例えば左右両側のみに配置されてもよい。

周辺回路領域４は、無効画素領域３の周囲の一部に配置される。周辺回路領域４には、各画素から電気信号を出力するための駆動回路（垂直走査回路、水平走査回路）、信号読み出し部（垂直信号線、水平信号線、ＣＣＤなら垂直ＣＣＶ、水平ＣＣＤ）等（いずれも図示せず）が設けられている。

有効画素領域２の上面全域、無効画素領域３の上面全域、及び、周辺回路領域４の一部には、略マトリクス状に配置された複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイ５が配置されている。マイクロレンズアレイ５のうち、有効画素領域２以外の領域上に配置される部分である無効画素領域３、及び、周辺回路領域４の一部の領域は、ダミー領域６を形成する。このダミー領域６上に配置されるマイクロレンズは、光学的には不要であるが、有効画素領域２のマイクロレンズに融着の影響が発生しないように配置させるためのものである（詳しくは後述する）。

図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。同図に示す通り、有効画素領域２の上面に渡り複数のマイクロレンズ１１が、無効画素領域３の上面に渡りマイクロレンズ１２が、それぞれ各画素の複数の光電変換部７に対応して配置されている。有効画素領域２、無効画素領域３に配置される画素はそれぞれ同一のピッチである。従って、マイクロレンズ１１，１２もそれぞれ同一のピッチで配置される。即ち、隣り合うマイクロレンズ１１同士、及び隣り合うマイクロレンズ１２同士がそれぞれ等間隔に配置される。また、周辺回路領域４の一部に配置された複数のマイクロレンズ１３も、無効画素領域３に配置された複数のマイクロレンズ１２と同一のピッチで、即ち、隣り合うマイクロレンズ１３同士がそれぞれ等間隔に配置される。

符号８はシリコン基板であり、符号９はシリコン酸化膜であり、符号１０はマイクロレンズ材である。この実施の形態においてマイクロレンズ材１０は透明の樹脂部材等によって形成される。後述するが、マイクロレンズ１１，１２，１３は、マイクロレンズ材１０の一部が加工されることにより形成される。

ここで、隣り合うマイクロレンズ１１，１２，１３同士の「間隙」としてのギャップ（以下単に「ギャップ」と称する。）においては、ダミー領域６に配置される、隣り合うマイクロレンズ１２同士、及びマイクロレンズ１３同士のギャップＬ_２は、有効画素領域２に配置される、隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_１に比べて広い。

そして、ギャップＬ_１，Ｌ_２はいずれもマイクロレンズ１１，１２，１３の形成時に融着が発生しないような広さに形成されている。マイクロレンズ１１，１２，１３の形成時に、隣り合うマイクロレンズ１１，１２，１３同士に融着が発生することを確実に防止し、かつ、完成した有効画素領域２のマイクロレンズ１１の歪曲収差を発生させないためには、隣り合うマイクロレンズ１２同士、及び隣り合うマイクロレンズ１３同士のギャップＬ_２が、隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_１の１．５倍以上２．０倍以下となることが好ましい。

図３は、この実施の形態の固体撮像素子１のエッチバック法による製造方法を説明する工程断面図である。

同図の（ａ）に示す通り、先ず、シリコン基板８に周知のプロセス（不純物拡散工程、酸化膜形成工程、電極形成工程等）を施すことにより、固体撮像素子１に必要な様々な回路、素子が形成される。このとき、各画素にはフォトダイオード等からなる光電変換部７が設けられる。そして、マイクロレンズ材１０が塗布された後、その上面にレジスト材２３が塗布される。

レジスト材２３は、リフロー性フォトリソグラフィ工程においてマイクロレンズ形成用マスク２０のパターンが転写される。マイクロレンズ形成用マスク２０は、ダミー領域６にマイクロレンズ１２，１３を形成するための第二のマイクロレンズパターン領域６ａと、有効画素領域２にマイクロレンズ１１を形成するための第一のマイクロレンズパターン領域２ａとを有する。第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおける、隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_２２は、第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおける、隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_２１よりも広くなるように配設されている。従って、そのパターンが転写されたレジスト材２３のパターンも、ダミー領域６のパターン間のギャップｌ_２２の方が有効画素領域２のパターン間のギャップｌ_２１よりも広く形成される。この状態を示したのが図３（ａ）である。なお、ギャップＬ_２２の大きさは、ギャップＬ_２１の大きさの１．５倍以上２．０倍以下となることが好ましい。

なお、第一のマイクロレンズパターン領域２ａ、及び第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおいて、隣り合うマイクロレンズパターンは全て略等間隔に配設されており、従って第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおける全てのギャップＬ_２１同士、及び、第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおける全てのギャップＬ_２２同士は、全て同じ広さになるように配設されている。フォトリソグラフィ工程は繊細であり、マイクロレンズ形成用マスク２０における白黒比率の急峻な変化は、予期せぬパターンずれの原因となる。よって、この実施の形態のマイクロレンズ形成用マスク２０により固体撮像素子１を形成することで、製造される固体撮像素子１に予期せぬパターンずれが生ずる可能性も低減される。

次に、リフロー処理が行われる。リフロー処理の条件は、周知のとおり、１６０℃から１８０℃のホットプレート上に２分程度の条件で行われる。図３の（ｂ）は、リフロー処理の状態を示した図である。これにより、同図に示す通り、略円筒形のレジスト材２３は、マイクロレンズと同様の凸レンズ状を呈する、リフロー処理後レジスト材２４に加工される。

次いで、ドライエッチングが行われる。これにより、リフロー処理後レジスト材２４の形状がマイクロレンズ材１０に転写され、図３の（ｃ）に示す通り、マイクロレンズ材１０の上面に凸レンズ状のマイクロレンズ１１，１２，（１３）が複数形成され、固体撮像素子１が完成する。

このように、マイクロレンズ形成用マスク２０において、第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおけるマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_２２が第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおけるマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_２１よりも広くなるように配設されたことにより、固体撮像素子１のフォトリソグラフィ工程において大きな歪曲収差が生ずる可能性が高い箇所をダミー領域６として第二のマイクロレンズパターン領域６ａによって露光する。ゆえに、固体撮像素子１のダミー領域６の隣り合うマスクパターン同士のギャップｌ_２２は、有効画素領域２のマスクパターン同士のギャップｌ_２１よりも広くなる。このため、歪曲収差を有する露光装置をフォトリソグラフィ工程にて用い、ダミー領域６において歪曲収差の影響で本来のマスクパターンからのずれが生じて隣り合うパターン同士の間隙が狭くなったとしても、リフロー処理時にマイクロレンズ材１０の隣り合うマイクロレンズ形状同士が融着を起こすには至らない。

また、第二のマイクロレンズパターン領域６ａは、第一のマイクロレンズパターン領域２ａの周囲に設けられたことにより、固体撮像素子１においてダミー領域６を有効画素領域２の周囲にわたって設けることができる。これにより、フォトリソグラフィ工程において歪曲収差の起こりやすい露光エリアの周辺領域全域にわたってダミー領域６を形成することができて、リフロー処理時にマイクロレンズ材１０の隣り合うマイクロレンズ形状同士が融着を起こすような事態を確実に防止できる。

〔実施例〕
上記実施の形態に基づき、以下のような固体撮像素子１を製造した。
・固体撮像素子１のチップサイズ：４０ｍｍ（Ｈ）×２５ｍｍ（Ｖ）
・有効画素領域２、無効画素領域３に設けられる画素サイズ：１０μｍ
・有効画素領域２に配置されるマイクロレンズ１１のサイズ：９．７μｍ
・ダミー領域６に配置されるマイクロレンズ１２，１３のサイズ：９．５μｍ
・ 有効画素領域２における隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_１：０．３μｍ
・ダミー領域６における隣り合うマイクロレンズ１２，１３同士のギャップＬ_２：０．５μｍ
・マイクロレンズ１１，１２，１３の高さ：２．０μｍ
マイクロレンズ形成用マスク２０は、第一のマイクロレンズパターン領域２ａ、第二のマイクロレンズパターン領域６ａに、それぞれ上記の固体撮像素子１の製造に適したマイクロレンズパターン及びギャップＬ_２１，Ｌ_２２が設けられたものを用いて製造した。その結果、マイクロレンズ１１，１２，１３の形成時に、隣り合うマイクロレンズ１１，１２，１３同士に融着は発生せず、高品質の固体撮像素子１を製造できることが確認された。

〔発明の実施の形態２〕
図４は、この実施の形態２に係る固体撮像素子３５の製造方法を説明する工程断面図である。この実施の形態では、エッチバック法に代えて、リフロー法によって固体撮像素子にマイクロレンズ１１，１２，１３を形成する点が実施の形態１と異なる。

図４の（ａ）に示す通り、先ず、シリコン基板８に周知のプロセスを施すことにより、固体撮像素子３５に必要な様々な回路、素子が形成される。このとき、各画素にはフォトダイオード等からなる光電変換部７が設けられる。そして、熱硬化性樹脂からなる平坦化層３１が形成された後、その上面にマイクロレンズ材としてのレジスト材３３が塗布される。レジスト材３３は、リフロー性を有する樹脂部材によって形成される。

レジスト材３３には、フォトリソグラフィ工程においてマイクロレンズ形成用マスク３０のパターンが転写される。マイクロレンズ形成用マスク３０は、ダミー領域６にマイクロレンズ１２，１３を形成するための第二のマイクロレンズパターン領域６ａと、有効画素領域２にマイクロレンズ１１を形成するための第一のマイクロレンズパターン領域２ａとを有する。第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおける、隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_３２は、第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおける、隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_３１よりも広くなるように配設されている。従って、図４の（ａ）に示す通り、そのパターンが転写されたレジスト材３３のパターンも、ダミー領域６における隣り合うパターン同士のギャップｌ_３２の方が、有効画素領域２における隣り合うパターン同士のギャップｌ_３１よりも広く形成される。なお、ギャップＬ_３２の大きさはギャップＬ_３１の大きさの１．５倍以上２．０倍以下が好ましい。

次に、リフロー処理が行われる。リフロー処理の条件は、周知のとおり、１６０℃から１８０℃のホットプレート上に２分程度の条件で行われる。図４の（ｂ）は、リフロー処理の状態を示した図である。これにより、同図に示す通り、レジスト材３３の上面は凸レンズ状のマイクロレンズ１１，１２，１３に加工され、固体撮像素子３５が形成される。この固体撮像素子３５の平面視状態は図１に示す固体撮像素子１の平面視状態と同様となっており、図４の（ｂ）に示す通り、ダミー領域６に配置される、隣り合うマイクロレンズ１２同士（及びマイクロレンズ１３同士）のギャップＬ_２は、有効画素領域２に配置される、隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_１に比べて広い。

以上示した通り、リフロー法を用いて固体撮像素子３５を形成することにより、実施の形態１に記載の効果に加え、隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_１が狭く配置されたマイクロレンズアレイが設けられた固体撮像素子３５であっても簡易に精度良く製造することができる。

〔発明の実施の形態３〕
図５は、この実施の形態に係るマイクロレンズ形成用マスク５０の部分断面図、及び、このマイクロレンズ形成用マスク５０を用いて製造された固体撮像素子４１の部分断面図である。この実施の形態では、実施の形態２と同様に、リフロー法によって固体撮像素子にマイクロレンズ１１，１２，１３を形成する。

図５に示す通り、この実施の形態のマイクロレンズ形成用マスク５０は、第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおける隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップが、第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおける隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップよりも広く、かつ、内側から外側にかけて順次広くなるように配設されている。

即ち、マイクロレンズ形成用マスク５０は、図５に示すように、ダミー領域６における隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_４２，Ｌ_４３，Ｌ_４４がいずれも有効画素領域２における隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップＬ_４１よりも広いだけでなく、ダミー領域６における隣り合うマイクロレンズパターン同士のギャップがＬ_４２＜Ｌ_４３＜Ｌ_４４・・・と内側から外側にかけて順次広くなっている。

また、このマイクロレンズ形成用マスク５０によって形成される固体撮像素子４１は、実施の形態１及び２と同様に、有効画素領域２とダミー領域６とにマイクロレンズアレイが配置されるが、ダミー領域６における隣り合うマイクロレンズ１２（及びマイクロレンズ１３）同士のギャップが、有効画素領域２における隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップよりも広く、かつ、内側から外側にかけて順次広くなるように配置されている。

即ち、図５に示すように、固体撮像素子４１のダミー領域６における隣り合うマイクロレンズ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのギャップＬ_５２，Ｌ_５３，Ｌ_５４・・・は、いずれも有効画素領域２における隣り合うマイクロレンズ１１同士のギャップＬ_５１より広いだけでなく、Ｌ_５２＜Ｌ_５３＜Ｌ_５４・・・と、内側から外側にかけて順次広くなっている。それ以外の構成は発明の実施の形態２と同じである。

このようなマイクロレンズ形成用マスク５０を用いて製造される固体撮像素子４１は、ダミー領域６と有効画素領域２との境界からダミー領域６の周辺に向かって徐々に隣り合うマイクロレンズ１２同士（及びマイクロレンズ１３同士）のギャップが広くなる。つまり、マイクロレンズ形成用マスク５０の第二のマイクロレンズパターン領域６ａにおける白黒の比率（露光用の紫外線が通過する部分と紫外線が遮断される部分の比率）は、内側から外側にかけて少しずつ変化する。フォトリソグラフィ工程は繊細であり、マイクロレンズ形成用マスク５０における白黒比率の急峻な変化は、予期せぬパターンずれの原因となる。よって、この実施の形態のマイクロレンズ形成用マスク５０により固体撮像素子４１を形成することで、製造される固体撮像素子４１にこのような予期せぬパターンずれが生ずる可能性も低減される。

なお、この実施の形態において固体撮像素子４１はリフロー法によって形成するものとしたが、実施の形態１と同様にエッチバック法によって形成することもできる。

以上説明してきた通り、上記の各実施の形態においては、マイクロレンズ１１，１２，１３の融着を防止できるマイクロレンズ形成用マスク２０，３０，５０と、これを用いて製造される固体撮像素子１，３５，４１を提供することができる。

なお、上記各実施の形態においては、マイクロレンズ形成用マスク２０，３０，５０の第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおいて、固体撮像素子１，３５，４１の有効画素領域２において隣り合うマイクロレンズ１１同士の間にギャップＬ_１，Ｌ_３１，Ｌ_５１が形成されるようにマイクロレンズパターンを設けたが、これに代えて、隣り合うマイクロレンズ１１同士が接触し、ギャップＬ_１，Ｌ_５１，Ｌ_４１が形成されなくなるようにマイクロレンズパターンが形成されていてもよい。このようにすることで、固体撮像素子１，３５，４１の有効画素領域２において、隣り合うマイクロレンズ１１同士が接触する状態に配設されたギャップレスレンズを、融着を発生することなく形成できる。

また、上記各実施の形態においては、ダミー領域６に配置されたマイクロレンズ１２，１３のギャップＬ_２，Ｌ_５２，Ｌ_５３，Ｌ_５４・・・を全て有効画素領域２におけるギャップＬ_１，Ｌ_５１よりも広く形成したが、これに限られるものではなく、フォトリソグラフィ工程において歪曲収差の起こりやすい少なくとも一部の位置に配置されたマイクロレンズ１２，１３のギャップのみをマイクロレンズ１１のギャップよりも広く形成するだけでもよい。即ち、マイクロレンズ形成用マスク２０の第二のマイクロレンズパターン領域６ａのうち、フォトリソグラフィ工程において歪曲収差の起こりやすい少なくとも一部の位置のギャップが、第一のマイクロレンズパターン領域２ａにおけるギャップよりも広くなるように配設されているだけでもよい。

例えば、固体撮像素子のダミー領域の最外周位置、即ち、ダミー領域の最外周に配置されたマイクロレンズ（例えば、図１に示すダミー領域境界線Ｂに最も近い位置に配置されたマイクロレンズ１３）と最外周の一つ内側に配置されたマイクロレンズとの間に形成されるギャップが、有効画素領域のギャップよりも広く形成されているだけでもよい。

この場合、マイクロレンズ形成用マスクの最外周位置、即ち第二のマイクロレンズパターン領域の最外周のマイクロレンズパターンとその一つ内側に配置されるマイクロレンズパターンとの間に形成されたギャップ（図３に図示せず）が、第一のマイクロレンズパターン領域のギャップよりも広く形成されることになる。このようにすることで、フォトリソグラフィ工程において露光装置の歪曲収差による影響を最も受けやすい露光エリアの周辺位置における融着の発生を確実に防止できる。

この発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の平面概略図である。 同上実施の形態の固体撮像素子の図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。 同上実施の形態の固体撮像素子の製造方法を説明する工程断面図である。 この発明の実施の形態２に係る固体撮像素子の製造方法を説明する工程断面図である。 この発明の実施の形態３に係る、マイクロレンズ形成用マスクの部分断面図、及び、このマイクロレンズ形成用マスクを用いて製造された固体撮像素子の部分断面図である。

符号の説明

１，３５，４１・・・固体撮像素子
２・・・有効画素領域
６・・・ダミー領域
７・・・光電変換部
１１，１２，１３・・・マイクロレンズ
２０，３０，５０・・・マイクロレンズ形成用マスク
Ｌ_１１，Ｌ_１２，Ｌ_２１，Ｌ_２２，Ｌ_３１，Ｌ_３２，Ｌ_４１，Ｌ_４２・・・ギャップ（間隙）

Claims (9)

1. 入射光量に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部を有する画素が二次元状に配置された有効画素領域と、該有効画素領域に隣接して設けられた、前記光電変換部を有する画素が配置されていない略板状のダミー領域とを有する固体撮像素子にマイクロレンズを形成する、フォトリソグラフィ工程にて使用されるマイクロレンズ形成用マスクであって、
   前記有効画素領域に複数のマイクロレンズを形成する、隣り合うマイクロレンズパターン同士が略等間隔に配設された第一のマイクロレンズパターン領域と、
   前記ダミー領域に複数のマイクロレンズを形成するマイクロレンズパターンのうち少なくとも一部の隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙が、前記第一のマイクロレンズパターン領域における前記マイクロレンズパターン同士の間隙よりも広くなるように配設された第二のマイクロレンズパターン領域とを有することを特徴とするマイクロレンズ形成用マスク。
2. 前記第二のマイクロレンズパターン領域は、前記第一のマイクロレンズパターン領域の周囲に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ形成用マスク。
3. 前記第二のマイクロレンズパターン領域の少なくとも最外周位置において、隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙が前記第一のマイクロレンズパターン領域の隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙よりも広くなるように配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロレンズ形成用マスク。
4. 前記第二のマイクロレンズパターン領域において、隣り合うマイクロレンズパターン同士が略等間隔に配設されて、隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙は全て等しくなるように配設されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスク。
5. 前記第二のマイクロレンズパターン領域において、隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙は内側から外側にかけて順次広くなるように配設されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスク。
6. 前記第二のマイクロレンズパターン領域において、前記マイクロレンズパターン同士が最も離間した位置における隣り合う前記マイクロレンズパターン同士の間隙は、前記第一のマイクロレンズパターン領域に配設された前記マイクロレンズパターン同士の間隙の１．５倍以上２．０倍以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスク。
7. 前記第一のマイクロレンズパターン領域には、隣り合う前記マイクロレンズ同士が接触する状態に配設されたギャップレスレンズを前記固体撮像素子に形成するように、前記マイクロレンズパターンが設けられたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスク。
8. 前記第一のマイクロレンズパターン領域は、個々の前記画素が１０μｍ以上の大きさに形成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスク。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載のマイクロレンズ形成用マスクを用いて形成された固体撮像素子。

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