JP2010021573A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高感度を有する固体撮像装置を安定的に供給できるようにする。
【解決手段】基板１上の所定の領域に複数の受光部２が設けられている。各受光部２の上に複数のマイクロレンズ６が形成されている。各マイクロレンズ６の上にフッ素含有樹脂材料層７が形成されている。フッ素含有樹脂材料層７の上方に透明基板９が設けられている。フッ素含有樹脂材料層７と透明基板９とが樹脂層８によって接着されている。樹脂層８の厚さは、前記所定の領域の周辺に配置されたスペーサ１２の高さによって規定されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、固体撮像素子とそれを保護する透明基板とからなる固体撮像装置及びその製造方法に関するものである。

ＣＣＤ（電荷結合素子：Charge Coupled Device ）などを用いた固体撮像装置では、小型化及び高解像度化の要請により、受光部であるフォトダイオードの面積が減少してきている。このような受光部の面積減少に伴う集光効率の低下を補うために、いわゆるマイクロレンズが開発されて用いられるようになってきている。このマイクロレンズは、通常樹脂から構成されており、画素毎に形成されている受光部の上方に配置されている。また、マイクロレンズは、直接には受光部に入射しない光を屈折させて受光部に集光することによって、集光効率を向上させて感度を向上させる。

図１５及び図１６は、従来の固体撮像装置の断面構成を示している。図１５に示すように、ＣＣＤ型の固体撮像素子用基板１０１の表面に画素毎に設けられた凹部の底部に、入射光を電気信号に変換するためのフォトダイオード１０２が設けられている。固体撮像素子用基板１０１上には、その表面の凹凸を平坦化するための第１のアクリル平坦膜１０３が形成されている。第１のアクリル平坦膜１０３上には各フォトダイオード１０２と対応するようにカラーフィルタ１０４が形成されている。各カラーフィルタ１０４上には、カラーフィルタ１０４間の隙間に起因して生じた凹凸を平坦化するための第２のアクリル平坦膜１０５が形成されている。第２のアクリル平坦膜１０５上には各フォトダイオード１０２と対応するようにマイクロレンズ１０６が形成されている。

図１６に示すように、固体撮像素子用基板１０１上に形成されたフォトダイオード１０２、カラーフィルタ１０４及びマイクロレンズ１０６等からなる固体撮像素子１１３は、パッケージ１１２の内部に収納されており、パッケージ１１２の上部は透明基板１０９によって覆われている。尚、パッケージ１１２内における固体撮像素子１１３と透明基板１０９の裏面との間には、図１５に示すように、空気層１１０が介在している。また、図１５に示すように、光１１１が透明基板１０９を透過してマイクロレンズ１０６に入射する際に、透明基板１０９の表面及び裏面並びにマイクロレンズ１０６の表面でそれぞれ反射が生じる。

ところが、近年の急速な微細化によって、マイクロレンズによる集光のみによっては十分な感度を得ることが困難になってきている。そこで、マイクロレンズ上に反射防止膜を形成するような構造が提案されている（特許文献１参照）。

特許第２７１９２３８号公報 特公平７−５４９７４号公報 特公平７−２８０１４号公報 特許第２９４２３６９号公報 特開２００５−５１５１８号公報

しかしながら、マイクロレンズ上に反射防止膜を形成した場合においても、図１５及び図１６に示すように、固体撮像素子１１３とそれを保護するための透明基板１０９との間に空気層１１０が存在すると、次のような問題が生じる。

すなわち、透明基板１０９と空気層１１０との界面、つまり透明基板１０９における空気層１１０との接触面（固体撮像素子１１３側の面）における光１１１の反射が大きく、その結果、固体撮像装置の感度向上にも限界があった。

また、図１６に示すように、透明基板１０９と固体撮像素子１１３との間に空気層１１０が存在すると、固体撮像装置の搬送中にパーケージ１１２の内部に残っていたダスト等が固体撮像素子１１３の画素上に移動してしまい、それによって良品が不良品となってしまうという問題もある。

さらに、固体撮像素子１１３と透明基板１０９との間に空気層１１０があるために固体撮像装置の小型化（低背化）にも限度があった。

前記に鑑み、本発明は、固体撮像装置を高感度化及び小型化し、且つ安定的に供給できるようにすることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る第１の固体撮像装置は、光を受光する受光部と、前記受光部の上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズの上に形成されたフッ素含有樹脂材料層と、前記フッ素含有樹脂材料層の上方に設けられた透明基板とを備え、前記フッ素含有樹脂材料層と前記透明基板とが樹脂層によって接着されている。

本発明の第１の固体撮像装置において、前記フッ素含有樹脂材料層の上面の形状は前記マイクロレンズの表面形状と異なることが好ましい。

本発明の第１の固体撮像装置において、前記マイクロレンズの屈折率をｎ１とし、前記フッ素含有樹脂材料層の屈折率をｎ２とし、前記樹脂層の屈折率をｎ３とし、前記透明基板の屈折率をｎ４としたときに、ｎ３＝（ｎ２＋ｎ４）／２±０．２であり且つｎ１＞ｎ２であることが好ましい。

本発明の第１の固体撮像装置において、前記マイクロレンズの屈折率をｎ１とし、前記フッ素含有樹脂材料層の屈折率をｎ２としたときに、ｎ１＞１．６０であり且つｎ２＜１．４５であることが好ましい。

本発明の第１の固体撮像装置において、前記樹脂層の厚さは２μｍ以上であることが好ましい。

本発明に係る第１の固体撮像装置の製造方法は、光を受光する受光部の上に、第１の屈折率を有するマイクロレンズを形成する工程と、前記マイクロレンズの上に、第２の屈折率を有するフッ素含有樹脂材料層を形成する工程と、前記フッ素含有樹脂材料層の上に、第３の屈折率を有する樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層の上に、第４の屈折率を有する透明基板を設ける工程とを備えている。

本発明の第１の固体撮像装置の製造方法において、前記フッ素含有樹脂材料層はスピンコートによって形成されることが好ましい。

本発明の第１の固体撮像装置の製造方法において、前記フッ素含有樹脂材料層の表面に酸素プラズマ処理を行う工程をさらに備えていることが好ましい。

ところで、本発明に係る第１の固体撮像装置及びその製造方法においては、以下のような問題点があることが判明した。すなわち、第１の固体撮像装置及びその製造方法には、フッ素含有樹脂材料層と透明基板との接着層となる樹脂層の厚さを規定することが困難であるという問題点がある。具体的には、フッ素含有樹脂材料層上に接着剤を塗布した後に透明基板（透明保護部材）を載置して上から押しつけた場合、接着剤からなる樹脂層の厚さを所望値に制御することは困難である。そこで、当該問題点を克服するために、本願発明者らは、樹脂層の形成前に、受光領域（画素エリア）の周辺に、樹脂層の厚さを規定するためのスペーサを配置しておくことを着想した。

具体的には、本発明に係る第２の固体撮像装置は、半導体基板上の所定の領域に設けられ且つ光を受光する複数の受光部と、前記複数の受光部のそれぞれの上に形成された複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズの上に形成されたフッ素含有樹脂材料層と、前記フッ素含有樹脂材料層の上方に設けられた透明基板とを備え、前記フッ素含有樹脂材料層と前記透明基板とが樹脂層によって接着されており、前記複数のマイクロレンズの屈折率は前記フッ素含有樹脂材料層の屈折率よりも大きく、前記樹脂層の厚さは、前記所定の領域の周辺に配置されたスペーサの高さによって規定される。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記スペーサは樹脂からなることが好ましい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記スペーサは無機物から構成されていてもよい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記スペーサは前記フッ素含有樹脂材料層の上に形成されていてもよい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記スペーサは前記半導体基板上又は前記半導体基板上の平坦膜上に形成されていることが好ましい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記フッ素含有樹脂材料層の上面を基準とした前記スペーサの高さをｌ_０ ［μｍ］とし、前記半導体基板の上面から前記フッ素含有樹脂材料層の上面までの厚さをｌ_１ ［μｍ］とすると、ｌ_０ ＞１０［μｍ］−ｌ_１ の関係式が満たされることが好ましい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記所定の領域は方形状であり、前記スペーサは、前記所定の領域における少なくとも互いに対向する２辺に沿って設けられていることが好ましい。

本発明の第２の固体撮像装置において、前記半導体基板上における前記所定の領域の周辺に配置され且つ前記複数の受光部から出力された信号を増幅するアンプ部をさらに備え、前記スペーサは、少なくとも前記アンプ部と前記所定の領域との間に設けられていると共に、前記スペーサには前記アンプ部と対向しないように開口部が設けられていることが好ましい。

本発明に係る第２の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板上の所定の領域に、光を受光する複数の受光部を形成する工程と、前記複数の受光部のそれぞれの上に複数のマイクロレンズを形成する工程と、前記複数のマイクロレンズの上に、前記複数のマイクロレンズよりも屈折率が小さいフッ素含有樹脂材料層を形成する工程と、前記フッ素含有樹脂材料層の上に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層の上に透明基板を設ける工程とを備え、前記樹脂層を形成する工程よりも前に前記所定の領域の周辺にスペーサを配置し、当該スペーサの高さによって前記樹脂層の厚さを規定する。

本発明の第２の固体撮像装置の製造方法において、ドライエッチングを用いて前記スペーサを形成することが好ましい。

本発明の第２の固体撮像装置の製造方法において、感光性樹脂を塗布した後に露光及び現像を順次行うことによって前記スペーサを形成することが好ましい。

本発明によると、受光部、マイクロレンズ及びフッ素含有樹脂材料層等からなる固体撮像素子と透明基板との間に樹脂層が介在するため、言い換えると、従来の固体撮像装置のように固体撮像素子と透明基板との間に空気層が介在することがないため、次のような効果が得られる。すなわち、固体撮像装置の搬送中に固体撮像素子の外側から当該空気層を通って固体撮像素子の画素上にダスト等が移動してくることがないので、当該ダスト等に起因する不良発生を完全に防止できる。また、本発明の固体撮像装置における透明基板と樹脂層との界面での光の反射率を、従来の固体撮像装置における透明基板と空気層との界面での光の反射率よりも小さくできるので、固体撮像装置を高感度化させることができる。具体的には、透明基板の片面と固体撮像素子面との間での反射光量の減少によりＧ感度（波長５５０ｎｍ）を８％程度向上させることが可能になる。さらに、固体撮像素子に透明基板を直接接着する構造となるため、従来の固体撮像装置と比べてより小型化及び低背化することが可能になる。

また、本発明によると、前記樹脂層の厚さを、受光部の配置領域（画素エリア）の周辺に配置されたスペーサの高さによって規定するため、樹脂層の厚さを所望値に制御することができる。これにより、例えば樹脂層の厚さを厚くすることによってα線を減衰させることができるので、透明基板としてα線減衰用の高純度で高価なガラスを用いる必要がない。すなわち、製造コストを低減することができる。また、例えば方形状の画素エリアにおける少なくとも互いに対向する２辺に沿ってスペーサを設けることによって、透明基板を画素エリアつまり撮像面に対して平行に配置することができる。このため、本発明の固体撮像装置をカメラ等に搭載するに際して、透明基板上面を基準面として部品を取り付けることが可能となり、従来の固体撮像装置（例えば特許文献５参照）のようにパッケージ裏面に基準面となる部材を取り付けた場合と比べて、基準面とレンズとの間の部品数が少なくなるので、部品取り付け誤差が小さくなって撮像精度を向上させることができる。また、透明基板を画素エリアつまり撮像面に対して平行に配置することによって、色モアレやシェーディング（輝度ムラ）等を確実に防止することができる。さらに、スペーサをアンプ部と画素エリアとの間に設けると共にスペーサにアンプ部と対向しないように開口部を設けることによって、樹脂層となる接着剤を用いてフッ素含有樹脂材料層上に透明基板を貼り付ける際にアンプに接着剤が付着してアンプ感度が低下することをスペーサによって阻止することができる。

図１は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の断面図である。 図２（ａ）〜（ｆ）は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。 図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置における集光効率向上効果を説明するための図である。 図４は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置におけるフッ素含有樹脂材料層の厚さ及び樹脂層の厚さを説明するための図である。 図５は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置のマイクロレンズに到達する光量を従来例と比較して示す図である。 図６は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の感度を従来例と比較して示す図である。 図７（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。 図９は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置におけるスペーサ配置例を示す平面図である。 図１０は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置におけるスペーサ配置例を示す平面図である。 図１１は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置におけるスペーサ配置例を示す平面図である。 図１２は本発明の第２の実施形態の変形例の適用対象となる固体撮像装置の概略回路構成の一例を示す図である。 図１３は本発明の第２の実施形態の変形例に係る固体撮像装置におけるスペーサ配置例を示す平面図である。 図１４は本発明の第２の実施形態の変形例に係る固体撮像装置におけるスペーサ配置例を示す平面図である。 図１５は従来の固体撮像装置の断面図である。 図１６は従来の固体撮像装置の断面図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、各図面は、特に断らない限り、ウェハを個片の固体撮像装置素子（チップ）に切断（ダイシング）した後の様子を表している。

図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の断面構成を示している。尚、図１においては、本実施形態に係る固体撮像装置のマイクロレンズに光が入射する様子を合わせて示している。

図１に示すように、ＣＣＤ型の固体撮像素子用基板１の表面に画素毎に設けられた凹部の底部に、入射光を電気信号に変換するためのフォトダイオード２が設けられている。固体撮像素子用基板１上には、その表面の凹凸を平坦化するための第１のアクリル平坦膜３が形成されている。第１のアクリル平坦膜３上には各フォトダイオード２と対応するようにカラーフィルタ４が形成されている。各カラーフィルタ４上には、カラーフィルタ４に起因して生じた凹凸を平坦化するための第２のアクリル平坦膜５が形成されている。第２のアクリル平坦膜５上には各フォトダイオード２と対応するようにマイクロレンズ６が形成されている。固体撮像素子用基板１上に形成されたフォトダイオード２、カラーフィルタ４及びマイクロレンズ６等によって固体撮像素子が構成される。

本実施形態では、マイクロレンズ６の材料として、例えば、ナフトキノンジアジドを感光基とするスチレン系のポジ型感光性レジストを用いる。ナフトキノンジアジドにおける可視光領域の透過率は、紫外線又は可視光線を用いた露光によって８０％以上に向上する。また、このレジストにおいては、１２０〜２８０℃の加熱処理によって、熱可塑性による形状変化と熱硬化性による形状固定とが同時に進行し、その結果、両者の進行差によって、当該レジストからなるマイクロレンズ６の形状が決定される。

また、図１に示すように、各マイクロレンズ６を覆うように、フッ素を含む樹脂材料からなる層（以下、フッ素含有樹脂材料層と称する）７が例えばスピンコートによって形成されている。当該フッ素含有樹脂材料層７に対しては、例えば酸素プラズマによって表面処理が施されている。また、フッ素含有樹脂材料層７の上には樹脂層８を介して透明基板９が設けられている。樹脂層８は、フォトダイオード２及びマイクロレンズ６等からなる固体撮像素子上のフッ素含有樹脂材料層７と透明基板９とを接着する。また、透明基板９は当該固体撮像素子を保護すると共に樹脂層８を封止する。

尚、図１に示すように、光１１が透明基板９を透過してマイクロレンズ６に入射する際に、透明基板９の表面及び裏面、樹脂層８とフッ素含有樹脂材料層７との界面並びにマイクロレンズ６の表面でそれぞれ反射が生じる。

以下、上記の本実施形態の固体撮像装置の製造方法について説明する。

図２（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態の固体撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

まず、図２（ａ）に示すように、画素毎にフォトダイオード２が設けられた固体撮像素子用基板１の凹凸表面上に全面に亘って例えばアクリル樹脂を回転塗布した後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させることによって、第１のアクリル平坦膜３を形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、第１のアクリル平坦膜３上に、各フォトダイオード２と対応するようにカラーフィルター４を形成する。

次に、図２（ｃ）に示すように、各カラーフィルタ４上の全面に、カラーフィルタ４に起因して生じた凹凸を埋めるように、例えばアクリル樹脂を回転塗布した後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させる。本実施形態では、当該塗布工程及び乾燥工程を例えば２〜８回程度繰り返すことによって、平坦性の高い第２のアクリル平坦膜５を形成する。

次に、図２（ｄ）に示すように、第２のアクリル平坦膜５上の全面に例えばスチレン系のポジ型感光性レジストを例えば０．５μｍ以上の厚さになるまで回転塗布した後、塗布したレジストを例えば９０〜１２０℃程度の低温で例えば１０〜６００秒程度乾燥させる。その後、当該レジストに例えばｉ線による選択露光を例えば１００〜１０００ｍＪの範囲の露光エネルギーで行った後、当該レジストに対して例えばＴＭＡＨ（Tetramethyl Ammonium Hydroxide）溶液を用いて現像を行うことにより、当該レジストの残存部からなる所望のパターンを形成する。さらに、当該レジスト残存部及び第２のアクリル平坦膜５に対して、露光エネルギー２００ｍＪ以上でｇ線又はそれよりも短い波長を持つ光による全面露光を行い、前記レジスト残存部における可視光の透過率を８０％以上に向上させる。続いて、前記レジスト残存部を例えば１２０〜１８０℃程度の中温で例えば６０〜６００秒程度加熱する。これにより、当該レジスト残存部における熱可塑性及び熱硬化性の両性能を制御することができ、それによって、所望の曲率の表面を持ち且つ所定の屈折率（第１の屈折率）ｎ１を有するマイクロレンズ６が形成される。さらに、マイクロレンズ６に対して例えば１９０〜２８０℃程度の高温で例えば６０〜６００秒程度加熱処理を行うことによって、マイクロレンズ６の信頼性、具体的には耐熱性及び耐溶剤性（溶剤によって変質しにくい性質）等を向上させる。

次に、図２（ｅ）に示すように、マイクロレンズ６が設けられた第２のアクリル平坦膜５の上に全面に亘って、フッ素を含む樹脂材料を０．１μｍ以上の所望の厚さになるまで回転塗布する。このとき、塗布された樹脂材料の表面が、マイクロレンズ６の湾曲した表面に応じて湾曲しないように、言い換えると、当該フッ素含有樹脂材料の表面形状がマイクロレンズ６の表面形状と異なるように、例えば５００〜５０００ｒｐｍ（revolution per minute ）程度の回転数で回転塗布を行う。続いて、溶剤の突沸に起因する前記フッ素含有樹脂材料の気泡の取り込みを防ぐために、当該樹脂材料を例えば９０〜１２０℃程度の低温で例えば１０〜６００秒程度乾燥させる。続いて、フッ素含有樹脂材料を硬化させるために、例えば１５０〜２５０℃の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱乾燥を実施し、それによって所定の屈折率（第２の屈折率）ｎ２を有するフッ素含有樹脂材料層７を形成する。

尚、前述のフッ素含有樹脂材料における気泡の取り込みが生じる可能性がない場合には、前述の低温（９０〜１２０℃）乾燥工程を省略してもよい。

また、本実施形態において、「塗布された樹脂材料の表面つまりフッ素含有樹脂材料層７の上面が、マイクロレンズ６の湾曲した表面に応じて湾曲しない」とは、「マイクロレンズ６の全表面に亘ってフッ素含有樹脂材料層７が一定の膜厚で形成されてしまう状態（例えば図３（ａ）参照）にならない」ことを意味する。言い換えると、例えば図３（ｂ）に示すように、マイクロレンズ６の表面形状が曲面であるのに対して、フッ素含有樹脂材料層７の上面形状が当該曲面とは異なる形状、例えば平坦面であることを意味する。

また、本実施形態において、フッ素含有樹脂材料層７の厚さとは、例えば図４に示すように、マイクロレンズ６の頂点（最も高い位置）上の垂直方向に存在するフッ素含有樹脂材料層７の厚さＤ１を意味するものとする。尚、図３（ａ）、（ｂ）及び図４において、図１に示す本実施形態の固体撮像装置の構成要素の一部を変形又は省略して示している。

また、本実施形態において、フッ素含有樹脂材料層７の材料として、例えばアクリル系樹脂、オレフィン系樹脂又はシリコーン系樹脂等を用いることができるが、耐熱性の観点からは、フッ素を含むシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。具体的には、例えば東レ（株）より提供される、フッ素を含むシリコーン系樹脂材料を使用する。また、フッ素含有樹脂材料層７中に、粒径が例えば４００ｎｍ未満のシリコン酸化物（ＳｉＯ_２ ）又は金属酸化物の中空微粒子を分散させてもよい。このようにすると、フッ素含有樹脂材料層７の屈折率をさらに低減することができる。

続いて、フッ素含有樹脂材料層７の形成後、例えば酸素を含むガスを用いたプラズマ処理をフッ素含有樹脂材料層７の表面に対して例えば５〜５００秒程度行う。これにより、フッ素含有樹脂材料層７の最表面に存在するアルキル変性シロキサン結合（−ＳｉＯ−Ｒ（Ｒ：アルキル基））を−ＳｉＯ_ｘ に変えることができる。その結果、後に必要となる、受光部の外側に配置されている電極部又はアンプ部上の有機材料層をポジ型レジストを用いてエッチバックによって除去する工程において、レジスト塗布を確実に行うことができるので、電極部又はアンプ部上の有機材料層の除去を安定的に行うことができる。さらに、後工程で樹脂層８を均一に形成できると共に、樹脂層８の硬化後におけるフッ素含有樹脂材料層７と樹脂層８との界面密着力をより増大させることができる。従って、信頼性の高い固体撮像装置が得られる。

次に、図２（ｆ）に示すように、プラズマ処理を施されたフッ素含有樹脂材料層７の上に樹脂を厚さが２μｍ以上になるまで塗布し、それによって所定の屈折率（第３の屈折率）ｎ３を有する樹脂層８を形成する。続いて、フォトダイオード２、カラーフィルタ４及びマイクロレンズ６等からなる固体撮像素子を保護するために、樹脂層８の上に、所定の屈折率（第４の屈折率）ｎ４を有する透明基板９を載置する。このとき、樹脂層８の硬化によって、フッ素含有樹脂材料層７と透明基板９とが接着される。

尚、本実施形態において、樹脂層８の厚さとは、例えば図４に示すように、マイクロレンズ６の頂点（最も高い位置）上の垂直方向に存在する樹脂層８の厚さＤ２を意味するものとする。

また、樹脂層８の材料は特に限定されるものではないが、本実施形態では、（株）日東電工より提供されるアクリル系樹脂を使用した。但し、これに代えて、その他のエポキシ樹脂等を用いてもよい。

以下、本実施形態の固体撮像装置の特徴について説明する。前述のように、図１５は、従来の固体撮像装置においてマイクロレンズに光が入射する様子を示しており、図１は、本実施形態の固体撮像装置においてマイクロレンズに光が入射する様子を示している。

図１に示すように、本実施形態の固体撮像装置においては、フォトダイオード２、カラーフィルタ４、マイクロレンズ６及びフッ素含有樹脂材料層７等からなる固体撮像素子と透明基板９との間に樹脂層８が介在するため、言い換えると、従来の固体撮像装置（図１５参照）のように固体撮像素子と透明基板との間に空気層が介在することがないため、次のような効果が得られる。

すなわち、固体撮像装置の搬送中に固体撮像素子の外側から当該空気層を通って固体撮像素子の画素上にダスト等が移動してくることがないので、当該ダスト等に起因する不良発生を完全に防止できる。尚、図１に示す本実施形態の固体撮像装置においては、透明基板９の外面（固体撮像素子から遠い方の面）に付着したダスト等については、拭き取りなどの作業によって簡単に除去することができる。

また、本実施形態の固体撮像装置における透明基板９と樹脂層８との界面での光の反射率を、従来の固体撮像装置における透明基板１０９と空気層１１０との界面での光の反射率よりも小さくできるので、固体撮像装置を高感度化させることができる。

さらに、本実施形態の固体撮像装置においては、固体撮像素子に透明基板９が直接接着されるので、従来の固体撮像装置と比べてより小型化することが可能になる。

具体的には、本実施形態において、マイクロレンズ６の屈折率（第１の屈折率）をｎ１とし、フッ素含有樹脂材料層７の屈折率（第２の屈折率）をｎ２とし、樹脂層８の屈折率（第３の屈折率）をｎ３とし、透明基板９の屈折率（第４の屈折率）をｎ４としたときに、（ｎ２＋ｎ４）／２−０．２０５≦ｎ３≦（ｎ２＋ｎ４）／２＋１．９５であり且つｎ１＞ｎ２であると、図５に示すように、マイクロレンズ６を通過できる光量は、透明基板９に入射した光量の９８％以上になる。言い換えると、マイクロレンズ６を通過するまでの光量の損失は２％以下になる。それに対して、従来の固体撮像装置においては、マイクロレンズ１０６を通過するまでの光量の損失は１０％程度に達している。

尚、図５に示す本実施形態の固体撮像装置（本発明の固体撮像装置１〜３）においては、マイクロレンズ６の材料としてスチレン系樹脂（ｎ１＝１．６５）を、フッ素含有樹脂材料層７の材料としてフッ素含有シリコーン系樹脂（ｎ２＝１．４１）を、樹脂層８の材料として屈折率の異なる３種類のアクリル系樹脂（ｎ３＝１．２６、１．４６、１．６６）を、透明基板９の材料としてガラス（ｎ４＝１．５２）を用いた。ここで、各構成要素の材料として、前述の屈折率の関係式を満たす他の材料を用いても良いことは言うまでもない。また、比較のために示した従来の固体撮像装置１は、本実施形態のマイクロレンズ６と同様のマイクロレンズ上に空気層（ｎ２、ｎ３＝１）を介して本実施形態の透明基板９と同様の透明基板（ｎ４＝１．５２）が載置されてなるものである。また、従来の固体撮像装置２は、本実施形態のマイクロレンズ６と同様のマイクロレンズ上に本実施形態のフッ素含有樹脂材料層７と同様の樹脂材料層（ｎ２＝１．４１；反射防止膜として設けられている）及び空気層（ｎ３＝１）を介して本実施形態の透明基板９と同様の透明基板（ｎ４＝１．５２）が載置されてなるものである。

また、図５に示すように、ｎ１＞１．６０であり且つｎ２＜１．４５であると、マイクロレンズ６の集光能力を十分に保つことができ、それによってマイクロレンズ６を通過する光を効率良くフォトダイオード２に導くことができる。

さらに、本実施形態においては、例えば図３（ｂ）に示すように、フッ素含有樹脂材料層７の上面がマイクロレンズ６の湾曲した表面に応じて湾曲しないようにすることによって、ｎ２＜ｎ３である場合（本発明の固体撮像装置２、３）でも、光１１を効率良くフォトダイオード２に集光することができる。逆に、図３（ａ）に示すように、フッ素含有樹脂材料層７の上面がマイクロレンズ６の湾曲した表面に応じて湾曲している場合においてｎ２＜ｎ３であると、樹脂層８からフッ素含有樹脂材料層７に光１１が入射した際に光１１が拡散されてしまうため、光１１を効率良くフォトダイオード２に導くことができない。尚、フッ素含有樹脂材料層７の上面は理想としては平坦であることが好ましいが、フッ素含有樹脂材料層７の最表面における凹凸の高低差（図４参照）が３００ｎｍ程度以下であると、フッ素含有樹脂材料層７が平坦である場合と略同等の固体撮像素子特性が得られる。

以上に述べた本実施形態の固体撮像装置（例えば図５に示す「本発明の固体撮像装置１〜３」）によると、図６に示すように、従来の固体撮像装置（図１５参照）と比べて、検出される電圧感度が約１０％向上することが確認された。

さらに、本実施形態の固体撮像装置においては、従来の固体撮像装置（図１６参照）と比べて、高さ方向について約０．５〜５．０ｍｍ程度の小型化（低背化）を行うことができた。

また、本実施形態においては、フッ素含有樹脂材料層７を回転塗布により形成するため、固体撮像素子が作り込まれたウェハを切断（ダイシング）して個片の固体撮像素子にする前にマイクロレンズ６上にフッ素含有樹脂材料層７を形成でき、それによって次のような効果が得られる。すなわち、通常、固体撮像装置の特性は、マイクロレンズ及びその直上に形成されている層のそれぞれの光学的特性に大きく左右されるが、ダイシング前にフッ素含有樹脂材料層７を形成できると、ウェハをダイシングしてなる各個片の固体撮像素子上に透明基板を載置する前に、各個片の固体撮像素子の中間検査を行うことができる。従って、当該検査結果に基づいて、その後の樹脂層８の形成及び透明基板９の載置を良品の固体撮像素子のみに対して行うことができるので、製造コストを大きく低減でき、非常に有用である。

さらに、本実施形態においては、第３の屈折率ｎ３を有する樹脂層８の厚さを２μｍ以上に設定するため、透明基板９から入射した光１１がフォトダイオード２に到達するまでに通過する有機物層の厚さ（樹脂層８、フッ素含有樹脂材料層７、マイクロレンズ６、第２のアクリル平坦膜５、カラーフィルタ４及び第１のアクリル平坦膜３の合計厚さ）を５μｍ以上にすることができる。従って、装置外部から入射したα線が当該有機物層に完全に吸収されるので、透明基板９つまりガラスにα線対策を施す必要がなくなる結果、製造コストをさらに低減することができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、図１、図３及び図５に示すように、マイクロレンズ６に到達する光量を従来の固体撮像装置と比べてより増大させることができると共に、マイクロレンズ６に到達した光１１を効率良くフォトダイオード２に導くことができる。従って、高感度な固体撮像装置を実現することができる。また、ダスト等に起因する不良の発生を防ぐことができると同時に従来と比べてより一層の小型化を図ることが可能になる。さらに、α線への対策が必要なくなり且つ光学的特性を大きく左右する構成要素を含めた固体撮像素子の中間検査を個片に切断する前に行うことができることによって、安定的且つ安価に高感度小型化固体撮像装置を提供することが可能になる。

尚、本発明の適用例が、以上に述べた実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、本実施形態では、平坦膜３及び５としてアクリル樹脂を用いたが、平坦膜材料は、可視光透過性の高い耐熱性樹脂であればアクリル樹脂に限定されるものではない。

また、本実施形態において、カラーフィルタ４の材料としては、例えば顔料又は染料を含有した感光性レジストを用いてもよい。或いは、顔料又は染料を含有した非感光性レジストをエッチングすることにより、カラーフィルタ４を形成してもよい。また、使用する顔料又は染料の色は補色であっても原色であってもよい。

さらに、本実施形態において、マイクロレンズ６の材料として、ナフトキノンジアジド誘導体を感光剤として用いたスチレン系ポジ型レジストを用いたが、マイクロレンズ６の材料は当該スチレン系ポジ型レジストに限られるものではない。但し、当該スチレン系ポジ型レジストに代えて用いるポジ型レジストは、以下の諸条件、（１）下地平坦膜との密着性がよいこと、（２）選択露光によって微細パターンを形成できること、（３）露光によって可視光領域の透過率が８０％以上になること、（４）熱処理によって、熱可塑性による形状変化と熱硬化性による形状固定とが同時に進行し且つ両者の進行差によって形状が決定されること、（５）耐熱性及び耐溶剤性等の信頼性が良好であることを満たすことが求められる。また、マイクロレンズ６となるポジ型レジストの露光工程で用いる露光光としては、紫外線又は可視光線、具体的にはｉ線、ｇ線若しくはｈ線又はこれらの混合光線を用いてよい。或いは、ｉ線、ｇ線及びｈ線とは異なる他の波長を持つ紫外線又は電子線を用いてもよい。また、エッチバックによる転写プロセスを用いてマイクロレンズを形成してもよいし、又はグレイスケールマスクを用いてマイクロレンズを形成してもよい。さらに、マイクロレンズ６中に、例えば粒径４００ｎｍ程度以下の金属酸化物を分散させてもよい。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と大きく異なっている点は、樹脂層の形成前に、受光領域（画素エリア）の周辺に、樹脂層の厚さを規定するためのスペーサを配置しておく点である。これにより、フッ素含有樹脂材料層と透明基板との接着層となる樹脂層の厚さを規定することが容易になる。

図７（ａ）〜（ｆ）及び図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の固体撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。尚、図７（ａ）〜（ｆ）及び図８（ａ）〜（ｄ）において、図１及び図２（ａ）〜（ｆ）等に示す第１の実施形態の固体撮像装置と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより、第１の実施形態と重複する説明を省略する。

まず、図７（ａ）に示すように、例えば半導体基板からなる固体撮像素子用基板１の所定の画素エリアに複数のフォトダイオード２を画素毎に形成した後、固体撮像素子用基板１の全面に亘って例えばアクリル樹脂を回転塗布し、その後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させることによって、第１のアクリル平坦膜３を形成する。

次に、図７（ｂ）に示すように、第１のアクリル平坦膜３上に、各フォトダイオード２と対応するようにカラーフィルター４を形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、各カラーフィルタ４の上を含む固体撮像素子用基板１の全面に亘って、カラーフィルタ４に起因して生じた凹凸を埋めるように、例えばアクリル樹脂を回転塗布した後、塗布された樹脂を例えば１８０〜２５０℃程度の温度で例えば６０〜６００秒程度加熱して乾燥させる。本実施形態では、当該塗布工程及び乾燥工程を例えば２〜８回程度繰り返すことによって、平坦性の高い第２のアクリル平坦膜５を形成する。

次に、第１の実施形態の図２（ｄ）に示す工程と同様に、図７（ｄ）に示すように、第２のアクリル平坦膜５上に、各フォトダイオード２と対応するようにマイクロレンズ６を形成する。

次に、第１の実施形態の図２（ｅ）に示す工程と同様に、図７（ｅ）に示すように、マイクロレンズ６が設けられた第２のアクリル平坦膜５の上に全面に亘ってフッ素含有樹脂材料層７を形成した後、第１の実施形態と同様に、フッ素含有樹脂材料層７の表面に対してプラズマ処理を行う。

次に、図７（ｆ）に示すように、フッ素含有樹脂材料層７の上に全面に亘って、例えばＳｉＮ又はＳｉＯ_２ からなる無機物層１０を形成する。続いて、図８（ａ）に示すように、無機物層１０の上に、画素エリアの周辺に位置するスペーサ形成領域を覆うレジストパターン１５を形成し、その後、図８（ｂ）に示すように、レジストパターン１５をマスクとして無機物層１０に対して、所定のエッチングガスからなるプラズマを用いてドライエッチング処理を行う。これにより、図８（ｃ）に示すように、画素エリアの周辺のフッ素含有樹脂材料層７の上にスペーサ１２が形成される。ここで、スペーサ１２は、後述する樹脂層の厚さを規定する所定の高さを有する。図９は、本実施形態の固体撮像装置２０における画素エリア２１の周辺にスペーサ１２が配置されている様子の一例を示す平面図である。

次に、図８（ｄ）に示すように、スペーサ１２が形成されたフッ素含有樹脂材料層７の上に樹脂を厚さが例えば２μｍ以上になるまで塗布し、それによって樹脂層８を形成する。続いて、フォトダイオード２、カラーフィルタ４及びマイクロレンズ６等からなる固体撮像素子を保護するために、樹脂層８の上に透明基板９を載置する。このとき、樹脂層８の硬化によって、フッ素含有樹脂材料層７と透明基板９とが接着される。また、樹脂層８の厚さはスペーサ１２の高さによって規定される。

尚、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、樹脂層８の厚さとは、例えば図４に示すように、マイクロレンズ６の頂点（最も高い位置）上の垂直方向に存在する樹脂層８の厚さＤ２を意味するものとする。

以上に説明した第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、樹脂層８の厚さを、画素エリアの周辺に配置されたスペーサ１２の高さによって規定するため、樹脂層８の厚さを所望値に制御することができる。これにより、例えば樹脂層８の厚さを厚くすることによってα線を減衰させることができるので、透明基板９としてα線減衰用の高純度で高価なガラスを用いる必要がない。すなわち、製造コストを低減することができる。

尚、第２の実施形態において、スペーサ１２の材料として無機物を用いて当該無機物に対してドライエッチングを行うことによりスペーサ１２を形成した。しかし、これに代えて、スペーサ１２の材料として例えば感光性樹脂を用いてよい。具体的には、フッ素含有樹脂材料層７の上に感光性樹脂を塗布した後に当該感光性樹脂に対して露光及び現像を順次行うことによって、樹脂からなるスペーサ１２を形成してもよい。このようにすると、フォトダイオード２、カラーフィルタ４及びマイクロレンズ６等からなる固体撮像素子の完成後に（つまりオンチップ形成後に）スペーサ１２を容易に形成することができる。

また、第２の実施形態において、フッ素含有樹脂材料層７の上にスペーサ１２を形成した。しかし、これに代えて、フッ素含有樹脂材料層７が設けられていない領域にスペーサ形成領域を設定して第２のアクリル平坦膜５の上にスペーサ１２を形成してもよいし、フッ素含有樹脂材料層７及び第２のアクリル平坦膜５が設けられていない領域にスペーサ形成領域を設定して第１のアクリル平坦膜３の上にスペーサ１２を形成してもよいし、又はフッ素含有樹脂材料層７、第２のアクリル平坦膜５及び第１のアクリル平坦膜３が設けられていない領域にスペーサ形成領域を設定して固体撮像素子用基板１上にスペーサ１２を形成してもよい。このようにすると、スペーサ１２を画素エリアつまり受光面から十分に離れた箇所に配置することができるので、受光面よりも大きな透明基板９の接着が容易になる。

また、第２の実施形態において、フッ素含有樹脂材料層７の上面を基準としたスペーサ１２の高さをｌ_０ ［μｍ］とし、固体撮像素子用基板１つまり半導体基板の上面からフッ素含有樹脂材料層７の上面までの厚さをｌ_１ ［μｍ］とすると、ｌ_０ ＞１０μｍ−ｌ_１ の関係式が満たされることが好ましい。このようにすると、透明基板９としてα線減衰にはあまり貢献しない安価なガラスを用いた場合にも、基板上面から樹脂層８の上面までの間に存在する厚さ１０μｍを超える樹脂によって、α線を十分に減衰させることができる。尚、上記関係式が満たされていれば、基板上面からフッ素含有樹脂材料層７の上面までの厚さｌ_１ が８μｍを超えるような場合には、スペーサ１２の高さｌ_０ つまり樹脂層８の厚さが例えば２μｍに満たなくてもよい。

また、第２の実施形態において、例えば画素エリアの平面形状が方形状に設定されている場合、例えば図１０及び図１１に示すように、本実施形態の固体撮像装置２０の画素エリア２１における少なくとも互いに対向する２辺に沿ってスペーサ１２を設けることが好ましい。このようにすると、透明基板９を画素エリア２１つまり撮像面に対して平行に配置することができる。このため、本実施形態の固体撮像装置２０をカメラ等に搭載するに際して、透明基板９の上面を基準面として部品を取り付けることが可能となり、従来の固体撮像装置（例えば特許文献５参照）のようにパッケージ裏面に基準面となる部材を取り付けた場合と比べて、基準面とレンズとの間の部品数が少なくなるので、部品取り付け誤差が小さくなって撮像精度を向上させることができる。また、透明基板９を画素エリア２１つまり撮像面に対して平行に配置することによって、色モアレやシェーディング（輝度ムラ）等を確実に防止することができる。

（第２の実施形態の変形例）
以下、本発明の第２の実施形態の変形例に係る固体撮像装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。第２の実施形態と比べての本変形例の特徴は、画素エリア周辺に配置されたアンプ部と画素エリアとの間に本発明のスペーサが設けられていること、及び当該スペーサには前記アンプ部と対向しないように開口部が設けられていることである。

図１２は、本変形例の適用対象となる固体撮像装置、具体的にはインターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置の概略回路構成の一例を示している。図１２に示すように、ＣＣＤ固体撮像装置５１の撮像領域（画素エリア）６３は、行方向（垂直方向）及び列方向（水平方向）にマトリックス状に配列され且つ入射光量に応じた信号電荷を蓄積する複数個の受光部（光電変換部）６１と、これら受光部６１の垂直列ごとに配列され且つ各受光部６１から読み出された信号電荷を垂直転送する複数本の垂直転送レジスタ６２とから構成されている。撮像領域６３において、受光部６１は例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、垂直転送レジスタ６２はＣＣＤによって構成されている。受光部６１に蓄積された信号電荷は、図示していない読み出しゲートに電荷読み出しパルスが印加されることによって垂直転送レジスタ６２に読み出される。垂直転送レジスタ６２は、駆動回路５２から供給される例えば３相の垂直転送クロックφＶ１〜φＶ３によって転送駆動される。垂直転送レジスタ６２に読み出された信号電荷は、水平ブランキング期間の一部において１走査線に相当する分量ずつ順に垂直転送される。

また、図１２に示すように、撮像領域６３に隣接する領域には、複数本の垂直転送レジスタ６２から１走査線に相当する信号電荷が順次転送される第１の水平転送レジスタ６４及び第２の水平転送レジスタ６５が転送ゲート６６を挟んで互いに平行に配置されている。第１及び第２の水平転送レジスタ６４及び６５はＣＣＤによって構成されている。この２本の水平転送レジスタ６４及び６５が、駆動回路５２から供給される２相の水平転送クロックφＨ１及びφＨ２によって転送駆動されることにより、２ライン分の信号電荷が水平ブランキング期間後の水平走査期間において順次水平転送される。水平転送レジスタ６４及び６５のそれぞれの端部には、例えばフローティングディフュージョン構成を持つ電荷検出部６７及び６８が配置されている。水平転送された２チャンネルの信号電荷は当該電荷検出部６７及び６８において順次電圧信号に変換される。そして、この電圧信号は、水平転送レジスタ６４及び６５のそれぞれと電荷検出部６７及び６８のそれぞれを介して接続する出力アンプ６９及び７０によって増幅された後、被写体からの光の入射量に応じた２チャンネルのＣＣＤ出力１及び２としてＣＣＤ固体撮像装置５１から出力される。以上のように、２チャンネルの水平転送レジスタ６４及び６５を備えた全画素読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置５１が構成されている。

本変形例において、２チャンネル駆動（アンプ２個）方式のＣＣＤ固体撮像装置を対象とする場合、例えば図１３に示すように、本変形例の固体撮像装置２０の画素エリア２１（例えば図示しない受光部及び垂直転送レジスタが配置されている）の周辺には２本の水平転送レジスタ２５及び各水平転送レジスタ２５と接続された２個のアンプ部３０が配置されており、スペーサ１２は少なくとも各アンプ部３０と画素エリア２１との間に設けられていると共にスペーサ１２には各アンプ部３０と対向しないように開口部が設けられている。

また、本変形例において、４チャンネル駆動（アンプ４個）方式のＣＣＤ固体撮像装置を対象とする場合、例えば図１４に示すように、本変形例の固体撮像装置２０の画素エリア２１（例えば図示しない受光部及び垂直転送レジスタが配置されている）の周辺には４本の水平転送レジスタ２５及び各水平転送レジスタ２５と接続された４個のアンプ部３０が配置されており、スペーサ１２は少なくとも各アンプ部３０と画素エリア２１との間に設けられていると共にスペーサ１２には各アンプ部３０と対向しないように開口部が設けられている。

以上に説明した本変形例によると、第１及び第２の実施形態の効果に加えて次のような効果が得られる。すなわち、スペーサ１２をアンプ部３０と画素エリア２１との間に設けると共にスペーサ１２にアンプ部３０と対向しないように開口部を設けるため、樹脂層８となる接着剤を用いてフッ素含有樹脂材料層７上に透明基板９を貼り付ける際に、例えば画素エリア２１に塗布した接着剤がアンプ部３０の方へ押し出されてくることをスペーサ１２によって阻止することができる。このとき、接着剤は、アンプ部３０と対向しないように配置されたスペーサ開口部を通って画素エリア２１の外側（アンプ部３０が配置されていない領域）に押し出される。従って、アンプ部３０に接着剤が付着してアンプ感度が低下すること（３〜１０％程度のアンプ感度の低下）を確実に防止することができる。

尚、本変形例において、固体撮像装置の駆動方式が特に限定されないことは言うまでもない。

本発明は、固体撮像素子とそれを保護する透明基板とからなる固体撮像装置及びその製造方法に関し、集光用マイクロレンズを用いたＣＣＤ型のイメージセンサー若しくはＭＯＳ型のイメージセンサー等に適用した場合、又はデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ若しくはカメラ付携帯電話等に搭載される固体撮像装置に適用した場合、安定的且つ安価に高感度小型化固体撮像装置を提供でき、非常に有用である。

１ 固体撮像素子用基板
２ フォトダイオード
３ 第１のアクリル平坦膜
４ カラーフィルタ
５ 第２のアクリル平坦膜
６ マイクロレンズ
７ フッ素含有樹脂材料層
８ 樹脂層
９ 透明基板
１０ 無機物層
１１ 光
１２ スペーサ
１５ レジストパターン
２０ 固体撮像装置
２１ 画素エリア
２５ 水平転送レジスタ
３０ アンプ部
Ｄ１ フッ素含有樹脂材料層７の厚さ
Ｄ２ 樹脂層８の厚さ
ｌ_０ スペーサ１２の高さ
ｌ_１ 固体撮像素子用基板１の上面からフッ素含有樹脂材料層７の上面までの厚さ

Claims (11)

1. 半導体基板上の所定の領域に設けられ且つ光を受光する複数の受光部と、
   前記複数の受光部のそれぞれの上に形成された複数のマイクロレンズと、
   前記複数のマイクロレンズの上に形成されたフッ素含有樹脂材料層と、
   前記フッ素含有樹脂材料層の上方に設けられた透明基板とを備え、
   前記フッ素含有樹脂材料層と前記透明基板とが樹脂層によって接着されており、
   前記複数のマイクロレンズの屈折率は前記フッ素含有樹脂材料層の屈折率よりも大きく、
   前記樹脂層の厚さは、前記所定の領域の周辺に配置されたスペーサの高さによって規定されることを特徴とする固体撮像装置。
2. 請求項１に記載の固体撮像装置において、
   前記スペーサは樹脂からなることを特徴とする固体撮像装置。
3. 請求項１に記載の固体撮像装置において、
   前記スペーサは無機物からなることを特徴とする固体撮像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、
   前記スペーサは前記フッ素含有樹脂材料層の上に形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、
   前記スペーサは前記半導体基板上又は前記半導体基板上の平坦膜上に形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、
   前記フッ素含有樹脂材料層の上面を基準とした前記スペーサの高さをｌ_０ ［μｍ］とし、前記半導体基板の上面から前記フッ素含有樹脂材料層の上面までの厚さをｌ_１ ［μｍ］とすると、ｌ_０ ＞１０［μｍ］−ｌ_１ の関係式が満たされることを特徴とする固体撮像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、
   前記所定の領域は方形状であり、
   前記スペーサは、前記所定の領域における少なくとも互いに対向する２辺に沿って設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、
   前記半導体基板上における前記所定の領域の周辺に配置され且つ前記複数の受光部から出力された信号を増幅するアンプ部をさらに備え、
   前記スペーサは、少なくとも前記アンプ部と前記所定の領域との間に設けられていると共に、前記スペーサには前記アンプ部と対向しないように開口部が設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
9. 半導体基板上の所定の領域に、光を受光する複数の受光部を形成する工程と、
   前記複数の受光部のそれぞれの上に複数のマイクロレンズを形成する工程と、
   前記複数のマイクロレンズの上に、前記複数のマイクロレンズよりも屈折率が小さいフッ素含有樹脂材料層を形成する工程と、
   前記フッ素含有樹脂材料層の上に樹脂層を形成する工程と、
   前記樹脂層の上に透明基板を設ける工程とを備え、
   前記樹脂層を形成する工程よりも前に前記所定の領域の周辺にスペーサを配置し、当該スペーサの高さによって前記樹脂層の厚さを規定することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
10. 請求項９に記載の固体撮像装置の製造方法において、
    ドライエッチングを用いて前記スペーサを形成することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
11. 請求項９に記載の固体撮像装置の製造方法において、
    感光性樹脂を塗布した後に露光及び現像を順次行うことによって前記スペーサを形成することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。

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