JP2016111184A - Color solid-state imaging element, method of manufacturing the same, and photomask - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide manufacturing means for forming a microlens, provided in a color solid-state imaging element, with a proper thickness for each color of a coloring transparent material, by an inexpensive manufacturing method.SOLUTION: A photosensitive transparent resin layer 8 composing a microlens is formed directly on a color filter 7, and patterned by photolithography using a photomask 10 where density gradation is provided in one microlens pattern, thus forming microlenses 6 of convex shape having different lens heights on each coloring transparent pixel of the color filter 7, in one process.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、カラー固体撮像素子およびその製造方法に関するものであり、特に集光に用いるマイクロレンズに関する技術である。   The present invention relates to a color solid-state imaging device and a method for manufacturing the same, and particularly relates to a technique relating to a microlens used for light collection.

近年、撮像装置は、画像の記録、通信、放送の内容の拡大に伴って広く用いられるようになっている。撮像装置として種々の形式のものが提案されているが、小型、軽量で高性能のものが安定して製造されるようになった固体撮像素子を組み込んだ撮像装置が、デジタルカメラやデジタルビデオとして普及してきている。
固体撮像素子は、撮影対象物からの光学像を受け、入射した光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を有する。光電変換素子の種類はCCD(電荷結合素子)タイプとCMOS(相補型金属酸化物半導体)タイプとに大別される。また、光電変換素子の配列形態から、光電変換素子を1列に配置したリニアセンサ(ラインセンサ)と、光電変換素子を縦横に2次元的に配列させたエリアセンサ(面センサ)との2種類に大別される。いずれのセンサにおいても光電変換素子数(画素数)が多いほど撮影された画像は精密になるので、近年は特に、大画素数の固体撮像素子を安価に製造する方法が検討されている。
In recent years, imaging devices have been widely used with the expansion of the contents of image recording, communication, and broadcasting. Various types of image pickup devices have been proposed. An image pickup device incorporating a solid-state image pickup device that has been stably manufactured with a small size, light weight, and high performance can be used as a digital camera or digital video. It is becoming popular.
The solid-state imaging device has a plurality of photoelectric conversion elements that receive an optical image from a subject and convert incident light into an electrical signal. The types of photoelectric conversion elements are roughly classified into CCD (charge coupled device) type and CMOS (complementary metal oxide semiconductor) type. Further, two types of arrangements of photoelectric conversion elements, a linear sensor (line sensor) in which the photoelectric conversion elements are arranged in one row, and an area sensor (surface sensor) in which the photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged in the vertical and horizontal directions. It is divided roughly into. In any of the sensors, as the number of photoelectric conversion elements (number of pixels) increases, the captured image becomes more precise. In recent years, in particular, a method for manufacturing a solid-state imaging element having a large number of pixels at low cost has been studied.

固体撮像素子に要求される性能で重要な課題の一つに、入射する光への感度を向上させることが挙げられる。小型化した固体撮像素子で撮影した画像の情報量を多くするためには受光部となる光電変換素子を微細化して高集積化する必要がある。しかし、光電変換素子を高集積化した場合、各光電変換素子の面積が小さくなり受光部として利用できる面積割合も減るので、光電変換素子の受光部に取り込める光の量が少なくなることから実効的な感度は低下する。このような微細化した固体撮像素子の感度低下を防止する手段として、光電変換素子の受光部に効率良く光を取り込むために、対象物から入射される光を1画素毎に集光して光電変換素子の受光部に導くマイクロレンズを、光電変換素子上に均一な形状に形成する技術が特許文献1で提案されている。マイクロレンズで光を集光して光電変換素子の受光部に導くことで、受光部の見かけ上の開口率を大きくすることが可能になり、固体撮像素子の感度が向上する。   One of the important issues in performance required for a solid-state imaging device is to improve the sensitivity to incident light. In order to increase the amount of information of an image photographed with a miniaturized solid-state imaging device, it is necessary to miniaturize and highly integrate a photoelectric conversion device serving as a light receiving unit. However, when the photoelectric conversion elements are highly integrated, the area of each photoelectric conversion element is reduced, and the area ratio that can be used as the light receiving portion is also reduced. Therefore, the amount of light that can be taken into the light receiving portion of the photoelectric conversion element is reduced. Sensitivity is reduced. As a means for preventing the sensitivity reduction of such a miniaturized solid-state imaging device, in order to efficiently capture light into the light receiving part of the photoelectric conversion device, the light incident from the object is condensed on a pixel-by-pixel basis. Patent Document 1 proposes a technique for forming a microlens leading to a light receiving portion of a conversion element in a uniform shape on the photoelectric conversion element. By condensing the light with the microlens and guiding it to the light receiving portion of the photoelectric conversion element, the apparent aperture ratio of the light receiving portion can be increased, and the sensitivity of the solid-state imaging device is improved.

図1は、着色透明樹脂層からなるカラーフィルタの画素上に1画素毎に1個の無色透明なマイクロレンズを設けて集光し、色分解した光を光電変換素子の受光部に導くカラー化した固体撮像素子の構造例を説明するための模式断面図である。この場合、カラー化した固体撮像素子1は、半導体基板2上に規則的に設けた複数の光電変換素子3を平面配置した固体撮像素子画素部の受光面側表面4に、透明平坦化層5を介して、複数色を繰り返し配列する着色透明画素パターンのカラーフィルタ7を光電変換素子3のそれぞれに対応させて複数設け、さらに第二の透明平坦化層51により着色透明画素パターンのカラーフィルタ7を配列した平面上の平坦化を行った後に、前記のマイクロレンズ6をからフィルタ7の着色透明画素パターンおよび光電変換素子3に対応させて設けることにより、感度の向上を図ることができる。   FIG. 1 shows a colorization in which one colorless and transparent microlens is provided for each pixel on a color filter pixel composed of a colored transparent resin layer to collect light and separate the color-separated light to a light receiving portion of a photoelectric conversion element. It is a schematic cross section for demonstrating the structural example of the solid-state image sensor which was performed. In this case, the colored solid-state image pickup device 1 has a transparent flattening layer 5 on the light-receiving surface side surface 4 of the solid-state image pickup device pixel portion in which a plurality of photoelectric conversion devices 3 regularly provided on the semiconductor substrate 2 are arranged in a plane. A plurality of colored transparent pixel pattern color filters 7 that repeatedly arrange a plurality of colors are provided corresponding to each of the photoelectric conversion elements 3, and the second transparent flattening layer 51 further provides a colored transparent pixel pattern color filter 7. After the flattening on the plane on which the light emitting elements are arranged, the microlenses 6 are provided so as to correspond to the colored transparent pixel patterns and the photoelectric conversion elements 3 of the filter 7, so that the sensitivity can be improved.

また、着色透明画素パターンとマイクロレンズとの位置関係を最適化することにより、撮像時の感度バラツキを低減する構造も特許文献2で提案されている。
上述のマイクロレンズを形成する方法として、種々の提案がなされているが、感光性樹脂の熱溶融を伴う変形を利用する方法が主である。例えば、マイクロレンズの素材となる透明樹脂に感光性を付与して均一に塗布し、フォトリソグラフィー法により選択的にパターン形成した後に、材料の熱リフロー性を利用してレンズ形状を作るフローレンズタイプが特許文献3に提案されており、マイクロレンズの素材となる透明樹脂の平坦層の上に、アルカリ可溶性と感光性と熱リフロー性を有するレジスト材料を用いてフォトリソグラフィー法と熱リフローによりレンズ母型を形成し、ドライエッチング法によりレンズ母型の形状を透明樹脂層に転写する転写タイプが特許文献4で提案されている。
Further, Patent Document 2 proposes a structure that reduces the sensitivity variation at the time of imaging by optimizing the positional relationship between the colored transparent pixel pattern and the microlens.
Various proposals have been made as a method for forming the above-described microlens, and a method utilizing deformation accompanying thermal melting of a photosensitive resin is mainly used. For example, a flow lens type that applies photosensitivity to a transparent resin that is the material of a microlens, uniformly coats it, selectively forms a pattern by photolithography, and then uses the thermal reflow properties of the material to create a lens shape Is proposed in Patent Document 3, and a lens matrix is formed by a photolithography method and thermal reflow using a resist material having alkali solubility, photosensitivity, and thermal reflow on a flat layer of a transparent resin as a microlens material. Patent Document 4 proposes a transfer type in which a mold is formed and the shape of a lens matrix is transferred to a transparent resin layer by a dry etching method.

特開平3−152972号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-152972 特開平8−316445号公報JP-A-8-316445 特開2008−34509号公報JP 2008-34509 A 特開2009−152315号公報JP 2009-152315 A

マイクロレンズの光取り込み面積をできるだけ広く、すなわち、隣接するマイクロレンズとのギャップを狭くして、なおかつ、レンズ形状を良好に保つことが、固体撮像素子の実効的な感度を高く保持するための必要条件となる。しかし、比較的製造工程が短くて容易なフローレンズ方式で製造する場合に、隣接するマイクロレンズとの境界部分における樹脂の熱リフロー挙動を制御して、狭ギャップと良好な形状とを保持することは高い難度を有し、品質の不安定要因となる。また、着色透明画素パターンを用いてカラー画像を入力するためのカラー固体撮像素子においては、光電変換素子毎に画素対応する着色透明画素上に設けるマイクロレンズのサイズまたは隣接するマイクロレンズとのギャップやレンズ形状のばらつきにより、集光性能にばらつきが生じると、色別の感度バランスが崩れて色表現上のムラ等の不具合が明瞭に発生するので、マイクロレンズの前記性能を高める必要性がさらに大きくなる。   Necessary to keep the effective sensitivity of the solid-state imaging device high by making the light capturing area of the microlens as wide as possible, that is, by narrowing the gap with the adjacent microlens and keeping the lens shape good It becomes a condition. However, when manufacturing with the flow lens method, which has a relatively short manufacturing process, the thermal reflow behavior of the resin at the boundary between adjacent microlenses is controlled to maintain a narrow gap and good shape. Has a high degree of difficulty and causes quality instability. In a color solid-state imaging device for inputting a color image using a colored transparent pixel pattern, the size of a microlens provided on the colored transparent pixel corresponding to the pixel for each photoelectric conversion element or a gap with an adjacent microlens, If the condensing performance varies due to variations in the lens shape, the sensitivity balance for each color will be lost and defects such as unevenness in color expression will clearly occur, so there is a greater need to improve the performance of the microlenses. Become.

また、カラーフィルタを構成する着色透明樹脂材料は、色ごとに屈折率など光学特性が異なることによって集光性に差が出るため、着色透明画素上に設けるマイクロレンズは色ごとに適正膜厚および適正形状に形成することが望ましい。しかし、着色透明材料の成膜時に生じる色ごとの膜厚ばらつきに追従して、着色透明画素上のマイクロレンズ膜厚もばらつく。このため、前記膜厚ばらつきによる集光性能低下を抑制するために、図1に示されるように、第二の透明平坦化層51により着色透明画素パターンを配列した平面の平坦化処理によって上部にマイクロレンズを均一に形成している。しかし、固体撮像素子を製造するための工程数増加によって、品質保証や製造コストへの負荷が大きくなる。
本発明は、これらの問題点に鑑みて提案するものであり、カラー固体撮像素子に設けるマイクロレンズを着色透明材料の色ごとに適正な膜厚に、安価な製造方法によって形成する製造手段を提供することを目的とする。
In addition, since the colored transparent resin material constituting the color filter has a difference in light condensing property due to different optical characteristics such as refractive index for each color, the microlens provided on the colored transparent pixel has an appropriate film thickness and color for each color. It is desirable to form in an appropriate shape. However, the film thickness of the microlens on the colored transparent pixel varies in accordance with the film thickness variation for each color that occurs during the film formation of the colored transparent material. For this reason, in order to suppress the condensing performance degradation due to the film thickness variation, as shown in FIG. 1, the second transparent flattening layer 51 arranges the colored transparent pixel patterns on the upper surface by the flattening process. Microlenses are formed uniformly. However, an increase in the number of processes for manufacturing a solid-state imaging device increases the burden on quality assurance and manufacturing cost.
The present invention is proposed in view of these problems, and provides a manufacturing means for forming a microlens provided in a color solid-state imaging device to an appropriate film thickness for each color of the colored transparent material by an inexpensive manufacturing method. The purpose is to do.

課題を解決するために、本発明の一態様のカラー固体撮像素子は、表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、を備えるカラー固体撮像素子において、前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタが配置され、前記着色透明画素パターンの色に応じて、マイクロレンズ高さ及びマイクロレンズ形状の少なくとも一方を変更することを特徴とする。   In order to solve the problems, a color solid-state imaging device of one embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate in which a surface is partitioned into a large number of pixels, and a photoelectric conversion element is disposed in each of the pixels, and the semiconductor substrate on the semiconductor substrate. A color solid-state imaging device comprising: a microlens arranged to collect incident light on each of the photoelectric conversion elements; and a color filter having a colored transparent pixel pattern set in advance between the semiconductor substrate and the row of microlenses. And at least one of a microlens height and a microlens shape is changed according to the color of the colored transparent pixel pattern.

また、本発明の一態様のマイクロレンズ用のフォトマスクは、表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され、入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に配置されて、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタとを備えるカラー固体撮像素子における、前記カラーフィルタ上に、前記マイクロレンズを形成するためのフォトマスクであって、前記着色透明画素パターンのうち、緑色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率に対する、赤色画素パターン上および青色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率の比が1.0:0.5〜1.0:3.0であることを特徴とする。
また、本発明の一態様のカラー固体撮像素子の製造方法は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に形成し、前記の本発明の一態様のマイクロレンズ用のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程を備えることを特徴とする。
The photomask for a microlens of one embodiment of the present invention has a surface partitioned into a large number of pixels, a photoelectric conversion element disposed in each of the pixels, and a semiconductor substrate disposed on the semiconductor substrate. A color solid-state imaging device comprising: a microlens for condensing incident light on each of the photoelectric conversion elements; and a color filter having a preset colored transparent pixel pattern disposed between the semiconductor substrate and the row of microlenses. In the photomask for forming the microlens on the color filter, a transmittance density level in the mask pattern for forming the microlens on the green pixel pattern among the colored transparent pixel patterns. On the red pixel pattern and the blue pixel pattern for the transmittance of the lowest transmittance region of the toned pattern The transmittance ratio of the lowest transmittance region of the pattern in which the transmittance density gradation is provided in the mask pattern for forming the microlens on the top is 1.0: 0.5 to 1.0: 3.0. It is characterized by being.
In the method for manufacturing a color solid-state imaging device of one embodiment of the present invention, a photosensitive transparent resin layer that should constitute a microlens is formed on the color filter, and the microlens for the one embodiment of the present invention is used. And a step of forming a convex microlens pattern by patterning by a photolithography method using a photomask.

本発明によれば、複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンを形成するカラーフィルタ上に、着色透明画素パターンの色ごとに適正なレンズ高さやレンズ形状のマイクロレンズを設けることで、高感度化したカラー固体撮像素子を提供可能となる。
ここで、マイクロレンズを着色透明画素(カラーフィルタ)上に直接形成した場合、平坦化処理が不要になり製造工程が削減できること、マイクロレンズ形成工程で使用する材料や製造条件の大きな変更が無いことから安価に高品質なカラー固体撮像素子を提供できる。
According to the present invention, an appropriate lens height for each color of the colored transparent pixel pattern is formed on the color filter that forms a colored transparent pixel pattern in which a plurality of colors are regularly arranged corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements. By providing a lens-shaped microlens, it is possible to provide a color solid-state imaging device with high sensitivity.
Here, when the microlens is directly formed on the colored transparent pixel (color filter), the flattening process is unnecessary and the manufacturing process can be reduced, and the material used in the microlens forming process and the manufacturing conditions are not significantly changed. Therefore, a high-quality color solid-state imaging device can be provided at low cost.

マイクロレンズを用いるカラー固体撮像素子の構造例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structural example of the color solid-state image sensor using a micro lens. 本発明に基づく実施形態に係るカラー固体撮像素子の製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the color solid-state image sensor which concerns on embodiment based on this invention. 濃度階調付きフォトマスクを説明する平面図。The top view explaining the photomask with a density gradation. 本発明に基づく実施形態に係る濃度階調付きフォトマスクの一例を説明する平面図である。It is a top view explaining an example of the photomask with a density gradation which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係るカラー固体撮像素子の製造方法の他の例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the other example of the manufacturing method of the color solid-state image sensor which concerns on embodiment based on this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、本発明は、以下の実施形態に限られるものでない。
マイクロレンズの基本的な製造プロセスとしては、前述のとおり、レンズ形状を直接形成するフローレンズタイプやレンズ母型からのエッチング転写タイプがあり、本発明においてはいずれの方法も選択できる。エッチング工程が不要であることからフローレンズタイプのマイクロレンズ製造が望ましいが、パターンサイズやマイクロレンズ形状によって製造方法を選択する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
As described above, as a basic manufacturing process of the microlens, there are a flow lens type that directly forms a lens shape and an etching transfer type from a lens matrix, and any method can be selected in the present invention. Since an etching process is unnecessary, it is desirable to manufacture a micro lens of a flow lens type, but a manufacturing method is selected depending on a pattern size and a micro lens shape.

図2は、本実施形態の固体撮像素子のフローレンズタイプのマイクロレンズ製造方法を説明するための模式断面図であって、(a)〜(d)の工程順に実施される。
図2(a)は、カラー固体撮像素子のマイクロレンズを設ける前の断面模式図であって、シリコン等の半導体基板2上に規則的に設けた複数の光電変換素子3を平面配置した固体撮像素子画素部の受光面側表面に、透明平坦化層5を介して、複数色を繰り返し配列する着色透明画素パターンを形成するカラーフィルタ7を、光電変換素子3に対応させて複数設け、そのカラーフィルタ7の上に、マイクロレンズを構成すべき透明樹脂層8を均一に塗布形成した状態を示す。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the flow lens type microlens manufacturing method of the solid-state imaging device of the present embodiment, which is performed in the order of steps (a) to (d).
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view before providing a microlens for a color solid-state imaging device, in which a plurality of photoelectric conversion elements 3 regularly provided on a semiconductor substrate 2 such as silicon are arranged in a plane. A plurality of color filters 7 for forming a colored transparent pixel pattern in which a plurality of colors are repeatedly arranged are provided on the light-receiving surface side surface of the element pixel portion in correspondence with the photoelectric conversion element 3 through the transparent flattening layer 5. A state in which the transparent resin layer 8 that should constitute the microlens is uniformly applied and formed on the filter 7 is shown.

透明樹脂層8の形成は、例えば、アクリル系の透明樹脂材料にアルカリ可溶性、感光性、熱リフロー性を付与し、スピンコーターを用いて乾燥時の膜厚0.5〜0.8μmの任意の膜厚で均一に塗布することで行われる。特に、熱リフロー性は、表面粗さの小さい滑らかなマイクロレンズを得るために必要な性能だが、熱リフローによってマイクロレンズ形状に変化が生じることから、所望するマイクロレンズ形状によってリフローの程度を考慮した材料を選定することが望ましい。透明樹脂層8の塗布後はホットプレートを用いて短時間で均一に乾燥する。   The transparent resin layer 8 is formed by, for example, imparting alkali solubility, photosensitivity, and thermal reflow property to an acrylic transparent resin material, and using a spin coater to have an arbitrary film thickness of 0.5 to 0.8 μm when dried. It is performed by uniformly coating with a film thickness. In particular, the thermal reflow property is a performance necessary for obtaining a smooth microlens having a small surface roughness. However, since the microlens shape is changed by the thermal reflow, the degree of reflow is considered in accordance with the desired microlens shape. It is desirable to select materials. After the application of the transparent resin layer 8, it is uniformly dried in a short time using a hot plate.

次に、露光工程として、図2(b)に示すように、フォトリソグラフィー法によって感光性透明樹脂層8のパターニングを行う。以下、ポジ型の感光性材料を用いる例で説明する。ポジ型の感光性透明樹脂層8に対して、マイクロレンズ形状に形成する領域に対応して濃度階調を設けた遮光部11のパターンを形成した濃度階調付きフォトマスク10を用いる。   Next, as the exposure step, as shown in FIG. 2B, the photosensitive transparent resin layer 8 is patterned by a photolithography method. Hereinafter, an example using a positive photosensitive material will be described. For the positive photosensitive transparent resin layer 8, a photomask 10 with a density gradation in which a pattern of the light shielding portion 11 provided with a density gradation corresponding to a region to be formed in a microlens shape is used.

図3は、本実施形態の固体撮像素子の製造におけるマイクロレンズ用フォトマスクの例を説明するための模式平面図であって、図3(a)は、通常の2値化フォトマスクの場合、図3(b)は、濃度階調を設けたフォトマスクの場合を示す。
図3(b)に示す濃度階調を設けたフォトマスクを用いた場合、濃度階調付き遮光部11のパターンの領域内は、例えば、各遮光部パターンの中央部が最大の遮光濃度を有し、周辺に向かうにつれて遮光性が低下するような濃度階調付き遮光パターンとする。濃度階調を適切に制御することによって、フォトリソグラフィー法における露光量の緩やかな変化に追従した膜厚を再現し、現像後に凸面形状の曲面を得ることができる。
FIG. 3 is a schematic plan view for explaining an example of a microlens photomask in the manufacture of the solid-state imaging device of the present embodiment, and FIG. 3A is a case of a normal binarized photomask. FIG. 3B shows the case of a photomask provided with density gradation.
When the photomask having the density gradation shown in FIG. 3B is used, for example, the central portion of each light shielding part pattern has the maximum light shielding density in the pattern area of the light shielding part 11 with density gradation. Then, the light shielding pattern with density gradation is set such that the light shielding performance decreases toward the periphery. By appropriately controlling the density gradation, it is possible to reproduce the film thickness following a gentle change in the exposure amount in the photolithography method and obtain a convex curved surface after development.

なお、通常の2値化フォトマスクは、露光光に対して透明性の良好な石英やガラス等の基板表面に金属クロム等の遮光性膜による遮光部14のパターンを光透過部15と区別してパターン形成する方法などの、通常知られた方法で作製される。また、濃度階調付き遮光部11を形成するには、前記基板上に、通常の濃度階調付きフォトマスクの製造方法を適用できる。すなわち、濃度階調を付けるには、遮光性の金属膜等の膜厚を漸次変化させて領域内に濃度傾斜を設ける手法や、ドット(網点)配列やライン・アンド・スペースのような遮光膜の微細パターンの集合状態を変化させて、微細パターン各領域の平均的遮光濃度に濃度階調を持たせたグレートーンタイプの手法などが適用可能である。   Note that a normal binarized photomask distinguishes the pattern of the light-shielding portion 14 made of a light-shielding film such as metallic chrome on the surface of a substrate such as quartz or glass that has good transparency with respect to the exposure light from the light transmitting portion 15. It is produced by a generally known method such as a pattern forming method. Further, in order to form the light-shielding portion 11 with density gradation, a normal method for manufacturing a photomask with density gradation can be applied on the substrate. That is, in order to add density gradation, a method of providing a density gradient in the region by gradually changing the film thickness of a light-shielding metal film or the like, or light shielding such as dot (halftone dot) arrangement or line and space For example, a gray tone type method in which a density gradation is given to the average light-shielding density of each fine pattern region by changing the aggregate state of the fine patterns of the film can be applied.

前記マイクロレンズを形成するためのマスクパターンは、着色透明画素の色ごとに適正な濃度階調を設けることが望ましい。図4(a)および図4(b)に遮光領域16、光透過領域17を適正に配置することで濃度階調を設けたマスクパターン(遮光パターン)の一例を示す。例えば、カラーフィルタ7の緑色透明画素(緑色画素パターン)上に形成するレンズ高さに対して、青色透明画素(青色画素パターン)上に形成するレンズ高さが低いマイクロレンズを形成する場合、図4(a)に示すように青色透明画素上にマイクロレンズを形成するための濃度階調を設けたマスクパターン111の遮光濃度階調を、図4(b)に示すように緑色透明画素上にマイクロレンズを形成するための濃度階調を設けたマスクパターン112の遮光濃度階調よりも相対的に低くすることによって、均一に成膜された感光性透明樹脂層8のパターニングにおいて、同一露光条件で色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズを形成できる。もちろん、全ての色で同じ濃度階調を有する遮光部11を設けたフォトマスク10を用いて、色ごとに露光条件を適正化する方法によっても、工程数は増加するが、同様にマイクロレンズを形成できる。   The mask pattern for forming the microlens is desirably provided with an appropriate density gradation for each color of the colored transparent pixel. 4A and 4B show an example of a mask pattern (light-shielding pattern) in which density gradation is provided by appropriately arranging the light-shielding region 16 and the light transmission region 17. For example, when forming a microlens having a lower lens height formed on a blue transparent pixel (blue pixel pattern) than a lens height formed on a green transparent pixel (green pixel pattern) of the color filter 7, FIG. As shown in FIG. 4A, the shade density gradation of the mask pattern 111 provided with the density gradation for forming the microlens on the blue transparent pixel is formed on the green transparent pixel as shown in FIG. In the patterning of the uniformly formed photosensitive transparent resin layer 8 by making it relatively lower than the light shielding density gradation of the mask pattern 112 provided with the density gradation for forming the microlens, the same exposure condition is used. Thus, microlenses can be formed with appropriate lens height and lens shape for each color. Of course, the number of steps is also increased by a method of optimizing the exposure conditions for each color using the photomask 10 provided with the light-shielding portion 11 having the same density gradation for all colors. Can be formed.

本実施形態では、緑色画素パターン上に形成されるマイクロレンズの高さに対する前記青色画素パターンおよび赤色画素パターン上に形成されるマイクロレンズの高さの比が、1.0:0.5〜1.0:1.5の範囲となるよう調整することが望ましい。
これは、画素色ごとにレンズ高さが高すぎると集光位置が高くなるため受光素子への集光性能が低下し、レンズ高さが低くすぎると集光位置が低くなり受光素子への集光性能が低下することに由来する。
In the present embodiment, the ratio of the height of the microlens formed on the blue pixel pattern and the red pixel pattern to the height of the microlens formed on the green pixel pattern is 1.0: 0.5 to 1. It is desirable to adjust within the range of 0.0: 1.5.
This is because if the lens height is too high for each pixel color, the condensing position becomes high, so that the condensing performance to the light receiving element is deteriorated. This is because the optical performance is lowered.

また、マイクロレンズの高さは、製造工程において感光性を備える透明樹脂層8を均一な膜厚で形成した後、露光工程で感光性樹脂層の膜厚制御を画素色ごとに適正に設計して行う。
この膜厚制御は、マイクロレンズを形成するため画素パターンに濃度階調を設けたフォトマスクを用いて、フォトマスクにおける透過率が最も低い遮光領域を画素色ごとに適正化することによって行う。画素色ごとの透過率は、適用される感光性を備える透明樹脂の露光感度特性に応じて設定される。
The height of the microlens is designed by properly designing the thickness control of the photosensitive resin layer for each pixel color in the exposure process after forming the transparent resin layer 8 having photosensitivity in the manufacturing process with a uniform film thickness. Do it.
This film thickness control is performed by optimizing the light-shielding region having the lowest transmittance in the photomask for each pixel color using a photomask in which density gradation is provided in the pixel pattern in order to form a microlens. The transmittance for each pixel color is set according to the exposure sensitivity characteristic of the transparent resin having the photosensitivity to be applied.

また、着色透明画素(着色透明画素パターン)間に相当する濃度階調付き遮光部11の周辺部においても、ある程度の遮光濃度を有するように濃度階調を設けることが望ましい。それによって、感光性透明樹脂層8は図2(c)に示すように、凸面形状のマイクロレンズとカラーフィルタ7との間に感光性透明樹脂層8が残ることになり、カラーフィルタ7の着色透明画素の色ごとの膜厚バラツキの影響を緩和できる。一方、固体撮像素子を構成する層の一つとして、図1に記載の第二の透明平坦化層51によってカラーフィルタ7上を平坦化処理した後に、マイクロレンズを構成する感光性透明樹脂層8を成膜してもよい。この場合、第二の透明平坦化層51を均一に成膜する工程が必要になるが、感光性透明樹脂層8が均一に成膜されるため、形成されるマイクロレンズ高さのバラつきを抑制できる。   In addition, it is desirable to provide density gradation so as to have a certain degree of light shielding density also in the periphery of the light shielding part 11 with density gradation corresponding to between colored transparent pixels (colored transparent pixel patterns). As a result, the photosensitive transparent resin layer 8 is left between the convex microlenses and the color filter 7 as shown in FIG. The influence of film thickness variation for each color of the transparent pixel can be reduced. On the other hand, as one of the layers constituting the solid-state imaging device, the photosensitive transparent resin layer 8 constituting the microlens is formed after the color filter 7 is flattened by the second transparent flattening layer 51 shown in FIG. May be formed. In this case, a step of uniformly forming the second transparent planarizing layer 51 is required, but since the photosensitive transparent resin layer 8 is uniformly formed, the variation in the height of the formed microlens is suppressed. it can.

図2(b)に示す露光工程は、透明樹脂層8のパターニングされるべき位置に対して、濃度階調付きフォトマスク10を正確に位置合わせし、例えば、水銀ランプ光源からの波長365nm光を用いるi線ステッパーからの平行な照射光9を濃度階調付きフォトマスク10の背面から照射することにより露光する。露光条件は、使用する感光性透明樹脂層8の膜厚、感度、また、現像液の条件等により決定する。   In the exposure step shown in FIG. 2B, the photomask 10 with density gradation is accurately aligned with the position where the transparent resin layer 8 is to be patterned, and, for example, light having a wavelength of 365 nm from a mercury lamp light source is emitted. Exposure is performed by irradiating parallel irradiation light 9 from the i-line stepper to be used from the back surface of the photomask 10 with density gradation. The exposure conditions are determined by the film thickness and sensitivity of the photosensitive transparent resin layer 8 to be used, the conditions of the developer, and the like.

次に、現像処理を行って、図2(c)に示すように現像処理直後の透明樹脂パターン12を形成する。現像処理にはTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)やアミン系の有機アルカリ現像液を用いることができる。スピン現像法やパドル現像法によって透明樹脂層8の現像処理を均一に進めることができ、フォトマスク10の遮光部11に対応する現像処理直後の透明樹脂パターン12を残して他の部分を溶解除去する。   Next, a development process is performed to form a transparent resin pattern 12 immediately after the development process, as shown in FIG. For the development processing, TMAH (tetramethylammonium hydroxide) or an amine-based organic alkali developer can be used. The development process of the transparent resin layer 8 can be uniformly advanced by a spin development method or a paddle development method, and other portions are dissolved and removed, leaving the transparent resin pattern 12 immediately after the development process corresponding to the light shielding portion 11 of the photomask 10. To do.

次に、図2(d)に示すように、透明樹脂パターン12を、材料の熱リフロー性を利用して熱溶融により成形することによってマイクロレンズ6を形成する。このとき、現像処理後の熱処理条件を適正化することによって、マイクロレンズ形状の制御が可能となる。そのため所望の形状にマイクロレンズを形成するための適正な熱処理条件を確立することが望ましい。このように、フローレンズタイプのマイクロレンズ6は、マイクロレンズの素材となる透明樹脂の感光性と熱リフロー性とを利用して、比較的短い工程で形成できる。   Next, as shown in FIG. 2D, the microlens 6 is formed by molding the transparent resin pattern 12 by thermal melting using the thermal reflow property of the material. At this time, the microlens shape can be controlled by optimizing the heat treatment conditions after the development processing. Therefore, it is desirable to establish appropriate heat treatment conditions for forming the microlens into a desired shape. As described above, the flow lens type microlens 6 can be formed in a relatively short process by utilizing the photosensitivity and thermal reflow property of the transparent resin that is the material of the microlens.

図5は、本実施形態の固体撮像素子のマイクロレンズ作製工程が濃度階調付きフォトマスクを用いるエッチング転写タイプの製造工程を有する例を説明するための模式断面図であって、(a)〜(d)の工程順で行われる。
図5(a)は、カラー固体撮像素子のマイクロレンズを設ける前の断面模式図であって、前述の図2(a)に類似した構成であり、カラーフィルタ7上には非感光性の透明樹脂層18を積層する。透明樹脂層18は、アクリル系の透明樹脂材料を、スピンコーターを用いて乾燥時の膜厚0.5〜0.8μmに均一に塗布する。乾燥工程にはホットプレートを用いて短時間で均一に乾燥する。なお、本例に使用する透明樹脂材料は、後述のドライエッチングによる転写を想定するため、ドライエッチング適性の優れた材料が望ましい。さらに、透明樹脂層18上に、エッチングレートの異なる他の透明樹脂層を設けることもできる。エッチングレートの異なる他の透明樹脂層を積層することにより、マイクロレンズの高さの調整が可能となる。材料としては、アクリル系の透明樹脂材料を用いることができる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining an example in which the microlens manufacturing process of the solid-state imaging device of the present embodiment includes an etching transfer type manufacturing process using a photomask with density gradation, (D) It carries out in order of a process.
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view before providing the microlens of the color solid-state imaging device, and has a configuration similar to that of FIG. 2A described above. The resin layer 18 is laminated. The transparent resin layer 18 uniformly applies an acrylic transparent resin material to a film thickness of 0.5 to 0.8 μm at the time of drying using a spin coater. The drying process is performed uniformly in a short time using a hot plate. In addition, since the transparent resin material used for this example assumes the transcription | transfer by the dry etching mentioned later, the material excellent in dry etching aptitude is desirable. Furthermore, other transparent resin layers having different etching rates can be provided on the transparent resin layer 18. By stacking other transparent resin layers having different etching rates, the height of the microlens can be adjusted. As the material, an acrylic transparent resin material can be used.

次に、透明樹脂層18上に、アルカリ可溶性と感光性を有する樹脂であるフォトレジスト材料をスピンコーターにより均一に塗布してフォトレジスト層19を形成する。フォトレジスト層19としてアクリル系またはノボラック系のポジ型レジスト材料を、スピンコーターを用いて乾燥膜厚0.5〜0.8μmの任意の膜厚で均一に塗布する。乾燥は100℃以下の低温で行う。   Next, a photoresist material, which is a resin having alkali solubility and photosensitivity, is uniformly applied on the transparent resin layer 18 by a spin coater to form a photoresist layer 19. As the photoresist layer 19, an acrylic or novolac positive resist material is uniformly applied with an arbitrary film thickness of 0.5 to 0.8 μm using a spin coater. Drying is performed at a low temperature of 100 ° C. or lower.

次に、露光工程として、図5(b)に示すように、フォトリソグラフィー法により、フォトレジスト層19のパターニングを行う。ここで、ポジ型のフォトレジスト層19に対して、マイクロレンズ形状に残すべき領域に対応して濃度階調を設けた遮光部11のパターンを形成した濃度階調付きフォトマスク10を予め準備しておく。
前記マイクロレンズ母型を形成するためのマスクパターンは、図4での説明と同様に、着色透明画素の色ごとに適正な濃度階調を設けることが望ましい。これによって同一露光条件で色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズ母型を形成できる。
Next, as an exposure step, as shown in FIG. 5B, the photoresist layer 19 is patterned by a photolithography method. Here, a photomask 10 with a density gradation in which a pattern of the light shielding portion 11 provided with a density gradation corresponding to the region to be left in the microlens shape is prepared in advance for the positive photoresist layer 19. Keep it.
As for the mask pattern for forming the microlens matrix, it is desirable to provide an appropriate density gradation for each color of the colored transparent pixels, as described in FIG. This makes it possible to form a microlens matrix with an appropriate lens height and lens shape for each color under the same exposure conditions.

図5(b)に示す露光工程は、フォトレジスト層19のパターニングされるべき位置に対して、濃度階調付きフォトマスク10を正確に位置合わせし、例えば、水銀ランプ光源からの波長365nm光を用いるi線ステッパーからの平行な照射光9を濃度階調付きフォトマスク10の背面から照射することにより露光する。露光条件は、使用するフォトレジスト層19の膜厚、感度、また、現像液の条件等により決定する。   In the exposure step shown in FIG. 5B, the photomask 10 with density gradation is accurately aligned with the position where the photoresist layer 19 is to be patterned, and, for example, light having a wavelength of 365 nm from a mercury lamp light source is emitted. Exposure is performed by irradiating parallel irradiation light 9 from the i-line stepper to be used from the back surface of the photomask 10 with density gradation. The exposure conditions are determined by the film thickness and sensitivity of the photoresist layer 19 to be used, the developer conditions, and the like.

次に、現像処理を行って、図5(c)に示すように、フォトレジストによる転写用マイクロレンズパターン20を形成する。現像には、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)やアミン系の有機アルカリ現像液を用いることができる。スピン現像やパドル現像の方法により、フォトレジスト層19の現像処理を均一に進めることができ、フォトマスク10の遮光部11に対応する凸面形状を有する転写用マイクロレンズパターン20を残すように、他の部分を溶解除去する。   Next, development is performed to form a microlens pattern 20 for transfer using a photoresist, as shown in FIG. For development, TMAH (tetramethylammonium hydroxide) or an amine-based organic alkali developer can be used. The development process of the photoresist layer 19 can be uniformly progressed by the spin development or paddle development method, and other methods such as leaving the transfer microlens pattern 20 having a convex shape corresponding to the light shielding portion 11 of the photomask 10 are left. This part is dissolved and removed.

次に、透明樹脂層18上に形成した転写用マイクロレンズパターン20をエッチングレジストとして、前記透明樹脂層18にエッチング転写し、図5(d)に示すように、マイクロレンズ6を形成する。エッチング処理の方法としては、C等のフッ素系ガスによるドライエッチングを行うことができる。ドライエッチングにより転写されるマイクロレンズ6の断面形状は、レンズ母型とした転写用マイクロレンズパターン20に対して基本的に忠実であるが、転写用マイクロレンズパターン20の素材となるフォトレジスト層19と、マイクロレンズ6の素材となる透明樹脂層18との、実際のドライエッチング条件におけるエッチングレート比や、エッチング深度により種々の影響を受けて変化するので、個々の事例において条件の調整を行う。
上述の転写タイプのマイクロレンズ6は、比較的露光感度が高くて微細パターンも高精度に形成できるフォトレジスト層19から得られるレンズ母型20を用いて、高精度に着色透明画素の色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズを形成できる。
Next, the transfer microlens pattern 20 formed on the transparent resin layer 18 is etched and transferred to the transparent resin layer 18 as an etching resist to form the microlens 6 as shown in FIG. As an etching method, dry etching using a fluorine-based gas such as C 3 F 8 can be performed. The cross-sectional shape of the microlens 6 transferred by dry etching is basically faithful to the transfer microlens pattern 20 used as a lens matrix, but a photoresist layer 19 serving as a material for the transfer microlens pattern 20. And the transparent resin layer 18 that is the material of the microlens 6 varies depending on the etching rate ratio under the actual dry etching conditions and the etching depth, and the conditions are adjusted in each case.
The above-mentioned transfer type microlens 6 uses a lens matrix 20 obtained from a photoresist layer 19 that has a relatively high exposure sensitivity and can form a fine pattern with high accuracy, and accurately matches each color of the colored transparent pixels. A microlens can be formed in an appropriate lens height and lens shape.

1・・・・固体撮像素子
2・・・・半導体基板
3・・・・光電変換素子
4・・・・固体撮像素子画素部の受光面側表面
5・・・・透明平坦化層
6・・・・マイクロレンズ
7・・・・カラーフィルタ(着色透明画素パターン)
8・・・・透明樹脂層(感光性)
9・・・・照射光
10・・・フォトマスク(濃度階調付き)
11・・・濃度階調付き遮光部
12・・・現像処理直後のマイクロレンズ
13・・・フォトマスク(2値化)
14・・・遮光部
15・・・光透過部
16・・・濃度階調を設けたマスクパターンの遮光領域
17・・・濃度階調を設けたマスクパターンの光透過領域
18・・・透明樹脂層(非感光性)
19・・・フォトレジスト層
20・・・転写用マイクロレンズパターン(レンズ母型)
51・・・第二の透明平坦化層
111・・青色透明画素上にマイクロレンズを形成するため濃度階調を設けたマスクパターン
112・・緑色透明画素上にマイクロレンズを形成するため濃度階調を設けたマスクパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state image sensor 2 ... Semiconductor substrate 3 ... Photoelectric conversion element 4 ... Light-receiving surface side surface 5 of a solid-state image sensor pixel part ... Transparent flattening layer 6 ... ..Microlens 7 ... Color filter (colored transparent pixel pattern)
8 ... Transparent resin layer (photosensitive)
9 ··· Irradiation light 10 ··· Photomask (with density gradation)
11 ... Light shielding portion with density gradation 12 ... Microlens 13 immediately after development processing ... Photomask (binarization)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Light-shielding part 15 ... Light transmission part 16 ... Light-shielding area 17 of mask pattern provided with density gradation ... Light-transmission area 18 of mask pattern provided with density gradation Layer (non-photosensitive)
19 ... Photoresist layer 20 ... Micro lens pattern for transfer (lens matrix)
51... Second transparent flattening layer 111... Mask pattern 112 provided with density gradation for forming microlenses on blue transparent pixels... Density gradation for forming microlenses on green transparent pixels Mask pattern with

Claims (7)

表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、を備えるカラー固体撮像素子において、
前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタが配置され、
前記着色透明画素パターンの色に応じて、マイクロレンズ高さ及びマイクロレンズ形状の少なくとも一方を変更したことを特徴とするカラー固体撮像素子。
A semiconductor substrate having a surface partitioned into a large number of pixels, each of which has a photoelectric conversion element disposed thereon, and a microlens disposed on the semiconductor substrate for collecting incident light on each of the photoelectric conversion elements. In the color solid-state imaging device provided,
A color filter of a colored transparent pixel pattern set in advance is disposed between the semiconductor substrate and the microlens row,
A color solid-state imaging device, wherein at least one of a microlens height and a microlens shape is changed according to a color of the colored transparent pixel pattern.
前記着色透明画素パターンとして、少なくとも緑色画素パターン、青色画素パターン、および赤色画素パターンを有し、前記緑色画素パターン上に形成されるマイクロレンズ高さに対する、前記青色画素パターンおよび赤色画素パターン上に形成されるマイクロレンズ高さの比が、1.0:0.5〜1.0:1.5の範囲となっていることを特徴とする請求項1に記載のカラー固体撮像素子。   The colored transparent pixel pattern has at least a green pixel pattern, a blue pixel pattern, and a red pixel pattern, and is formed on the blue pixel pattern and the red pixel pattern with respect to a microlens height formed on the green pixel pattern. 2. The color solid-state imaging device according to claim 1, wherein a ratio of heights of the microlenses to be set is in a range of 1.0: 0.5 to 1.0: 1.5. 前記カラーフィルタと前記マイクロレンズの列との間に、前記マイクロレンズと同一素材からなる透明樹脂層を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカラー固体撮像素子。   3. The color solid-state imaging device according to claim 1, wherein a transparent resin layer made of the same material as that of the microlens is provided between the color filter and the row of the microlenses. 表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され、入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に配置されて、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタとを備えるカラー固体撮像素子における、前記カラーフィルタ上に、前記マイクロレンズを形成するためのフォトマスクであって、
前記着色透明画素パターンのうち、緑色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率に対する、赤色画素パターン上および青色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率の比が1.0:0.5〜1.0:3.0であることを特徴とするマイクロレンズ用のフォトマスク。
A semiconductor substrate in which the surface is partitioned into a large number of pixels and a photoelectric conversion element is disposed in each of the pixels; a microlens disposed on the semiconductor substrate and collecting incident light on each of the photoelectric conversion elements; For forming the microlens on the color filter in a color solid-state imaging device that is disposed between the semiconductor substrate and the row of microlenses and includes a color filter having a preset colored transparent pixel pattern. A photomask,
Among the colored transparent pixel patterns, the red pixel pattern with respect to the transmittance of the lowest transmittance region of the pattern in which the transmittance density gradation is provided in the mask pattern for forming the microlens on the green pixel pattern and The transmittance ratio of the lowest transmittance region of the pattern in which the transmittance density gradation is provided in the mask pattern for forming the microlens on the blue pixel pattern is 1.0: 0.5 to 1.0: A photomask for microlenses, which is 3.0.
一つのマイクロレンズパターン内に濃度階調を設けたことを特徴とする請求項4に記載したマイクロレンズ用のフォトマスク。   5. The microlens photomask according to claim 4, wherein density gradation is provided in one microlens pattern. 請求項4又は請求項5に記載のフォトマスクを用いて請求項1又は請求項2に記載のカラー固体撮像素子を製造する方法であって、
複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンのカラーフィルタを設けた後、カラーフィルタの各着色透明画素パターン上に1つずつマイクロレンズを形成する工程を備え、
前記マイクロレンズを形成する工程は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に形成し、請求項4又は請求項5に記載のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程からなることを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。
A method of manufacturing the color solid-state imaging device according to claim 1 or 2, using the photomask according to claim 4 or 5,
Forming a color filter of a colored transparent pixel pattern in which a plurality of colors are regularly arranged corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements, and then forming one microlens on each colored transparent pixel pattern of the color filter With
The step of forming the microlens includes forming a photosensitive transparent resin layer to constitute the microlens on the color filter, and performing photolithography using the photomask according to claim 4 or 5. A method for producing a color solid-state imaging device, comprising a step of patterning to form a convex microlens pattern.
請求項4又は請求項5に記載のフォトマスクを用いて請求項1又は請求項2に記載のカラー固体撮像素子を製造する方法であって、
複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンのカラーフィルタを設けた後、カラーフィルタの各着色透明画素パターン上に1つずつマイクロレンズを形成する工程を備え、
前記マイクロレンズを形成する工程は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に直接形成し、請求項4又は請求項5に記載のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程からなることを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。
A method of manufacturing the color solid-state imaging device according to claim 1 or 2, using the photomask according to claim 4 or 5,
Forming a color filter of a colored transparent pixel pattern in which a plurality of colors are regularly arranged corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements, and then forming one microlens on each colored transparent pixel pattern of the color filter With
The photolithographic method using the photomask according to claim 4 or 5, wherein in the step of forming the microlens, a photosensitive transparent resin layer that constitutes the microlens is directly formed on the color filter. A method for producing a color solid-state imaging device, comprising the step of patterning to form a convex microlens pattern.
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