JP2019012138A - 電子装置の製造方法、および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な形状の開口部下に配置された受光部上に、複雑な形状のレンズを精度良く形成することを可能とする。【解決手段】開口部（５）は、上面視において方形でない形状であり、フォトマスク（７）は、第１部分（７１）および第２部分（７２）のそれぞれに、通過許可部（７Ａ）と遮断部（７Ｂ）とが形成されており、第１部分（７１）における通過許可部（７Ａ）の面積が、第１部分（７１）における遮断部（７Ｂ）の面積より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置の製造方法、および電子装置に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）型イメージセンサおよびＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）型イメージセンサ等の従来の固体撮像装置（電子装置）の小型化および高画素化が進んでいる。これと同時に、当該固体撮像装置の画素サイズの縮小化が進んでいる。固体撮像装置においては、画素サイズを縮小すると、受光部での受光感度（固体撮像装置の基本性能の一つ）が低下するため、照度の低いところで鮮明な画像を撮影することが困難となる。このため、固体撮像装置においては、画素サイズを縮小化するにあたって、単位画素あたりの受光感度を如何にして向上させるかということが、重要な課題であると言える。当該課題を解決するために、現在の固体撮像装置においては、集光用の凸レンズ（いわゆる、マイクロレンズ）が、各受光部上に設けられていることが一般的である。

上記レンズによる受光部に対する集光の効率を向上させる技術の一例として、特許文献１〜特許文献３に開示された技術が挙げられる。

特許文献１には、フォトマスクが、レンズを形成する際の露光波長では解像できない露光波長よりも微細なドットパターンからなっているレンズの形成方法、およびこのレンズの形成方法によって形成されたレンズが開示されている。

特許文献２には、平面視四角形のレンズにおける対角方向の曲率半径を大きくしたレンズが開示されている。

また、ＣＭＯＳ型イメージセンサにおける画素セルのサイズを縮小化させるために、下記の技術が急速に進められている。複数のフォトダイオード（受光部）からの電気信号を一つの出力アンプで増幅することにより、一画素あたりに必要とされるトランジスタの個数を減らす技術である。当該技術を採用する場合、各受光部上に形成された開口部のピッチが一律でない可能性があり、各受光部上に設けられるレンズのピッチおよび形状を、対応する開口部の位置に応じて最適化する必要がある。

特許文献３には、レンズの周縁部の少なくとも一部が隣接するレンズと重なって形成され、受光部の間隔に応じてレンズの位置が異なって配置されている固体撮像装置が開示されている。特許文献３に開示された技術によれば、上記のような一律でない開口部のピッチを有する固体撮像装置において、受光部に対する集光の効率を向上させることが可能となる。

特開２０１０−２６７６８３号公報（２０１０年１１月２５日公開） 特開２０１４−７２２０８号公報（２０１４年４月２１日公開） 特開２００７−３１１４１３号公報（２００７年１１月２９日公開）

画素サイズのさらなる縮小化、および／または、複数の画素について兼用される回路の複雑化に伴い、上記開口部を単純な形状（例えば、上面視方形状）とすることが困難となる場合が考えられる。例えば、当該回路は性能、規模、およびノイズ特性を考慮して設計されるが、その設計に従うと、上記開口部の形状は、Ｌ字形状、凸形状、または凹形状等になり得る。

本願発明者らは、このような複雑な形状の開口部下に配置された受光部上に、特許文献１〜特許文献３にそれぞれ開示されたレンズより複雑な形状のレンズを形成する必要があることを見出した。そして、本願発明者らは、当該複雑な形状のレンズを精度良く形成することが可能な、レンズの形成方法を案出する必要があることを見出した。

本発明の一態様は、複雑な形状の開口部下に配置された受光部上に、複雑な形状のレンズを精度良く形成することを可能とする電子装置の製造方法、およびこの製造方法によって製造された電子装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子装置の製造方法は、基板の主面に設けられた受光部の上に開口部が形成された遮光部材を、当該主面に設ける第１工程と、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、上記受光部の上にレンズを形成する第２工程とを含んでおり、上記開口部は、上面視において方形でない形状であり、上記フォトマスクは、上記第２工程において上記開口部の上に設置される第１部分と、上記第２工程において上記遮光部材の上に設置される第２部分とからなり、上記フォトマスクは、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、上記第１部分および上記第２部分のそれぞれに、上記光の通過を許可する通過許可部と、上記光を遮断する遮断部とが形成されており、上記第１部分における上記通過許可部の面積が、上記第１部分における上記遮断部の面積より大きいことを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る電子装置は、上記電子装置の製造方法によって製造された電子装置であって、上記受光部と上記レンズとの間に配置されたカラーフィルタを備えていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、複雑な形状の開口部下に配置された受光部上に、複雑な形状のレンズを精度良く形成することが可能となる。

（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るフォトマスクにおける、第２工程において光にさらされる面を見た図であり、（ｂ）は、（ａ）と対応する、本発明の一実施の形態に係る基板の主面側を示す平面図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態に係る電子装置の製造方法による、レンズの仕上がりシミュレーションの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すシミュレーションと図１の（ｂ）に示す基板の主面側との対応関係を示す平面図である。 図２の（ａ）のＡ−Ａ´線断面におけるレンズ形成材料の厚み、同Ｂ−Ｂ´線断面におけるレンズ形成材料の厚み、および同Ｃ−Ｃ´線断面におけるレンズ形成材料の厚みを示すグラフである。 図２の（ａ）に示すシミュレーションと本発明の一実施の形態の変形例に係る基板の主面側との対応関係を示す平面図である。 本発明の別の実施の形態に係るフォトマスクにおける、第２工程において光にさらされる面を見た図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係るフォトマスクにおける、第２工程において光にさらされる面を見た図である。 （ａ）は一般的な基板の主面側の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基板の主面に設けられた受光部およびその周辺回路の一例を示す概略図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す受光部に対してマイクロレンズにより集光する様子を示す概略図である。 （ａ）は一般的な基板の主面側の別の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基板の主面に設けられた受光部およびその周辺回路の一例を示す概略図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す受光部に対してマイクロレンズにより集光する様子を示す概略図である。 本発明の各実施の形態に係る基板の主面側を示す平面図である。 フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、受光部の上にレンズを形成する基礎的な技術を示す図である。

〔導入〕
図７の（ａ）は、一般的な基板１０１の主面１０２側を示す平面図である。図７の（ｂ）は、主面１０２に設けられた受光部１０３およびその周辺回路の一例を示す概略図である。図７の（ｃ）は、受光部１０３に対してマイクロレンズ１０６により集光する様子を示す概略図である。なお、図７の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおいては、２５個の基板１０１が５行５列の行列状に配置された大型基板２００の例を示している。ここでは、当該２５個の基板１０１のうち１つに注目して説明を行う。

基板１０１は、主面１０２を有している。主面１０２には、受光部１０３、および遮光部材１０４が設けられている。受光部１０３は、受光した光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成されている。遮光部材１０４は、基板１０１に設けられた電極（図示しない）等に光が当たることでノイズが発生することを防止するために設けられている。遮光部材１０４は、受光部１０３の上に、光が受光部１０３に対して入射する（すなわち、受光部１０３が受光する）ことを許可するための開口部１０５が形成されている。開口部１０５の形状は、上面視において正方形（方形）である。また、受光部１０３の周辺回路の一例としては、図７の（ｂ）に示すように、当該電気信号に含まれる電荷を転送するＨＣＣＤ（水平転送部）およびＶＣＣＤ（垂直転送部）、ならびにＦＤＡ（フローティングディフュージョンアンプ）が挙げられる。

受光部１０３の上には、マイクロレンズ（レンズ）１０６が形成される。マイクロレンズ１０６は、入射した光を集束および／または発散させ、受光部１０３へ効率良く導くものである。このようなマイクロレンズ１０６を形成することにより、受光部１０３に対する集光の効率を向上させることができる。なお、大型基板２００には、計２５個のマイクロレンズ１０６が形成されることとなるが、これら２５個のマイクロレンズ１０６の各々は、互いに等間隔で配置され、かつ互いに同一の形状で形成される。

図８の（ａ）は、一般的な基板２０１の主面２０２側を示す平面図である。図８の（ｂ）は、主面２０２に設けられた受光部２０３およびその周辺回路の一例を示す概略図である。図８の（ｃ）は、受光部２０３に対してマイクロレンズ２０６により集光する様子を示す概略図である。なお、図８の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおいては、９個の基板２０１が３行３列の行列状に配置された大型基板３００の例を示している。ここでは、当該９個の基板２０１のうち１つに注目して説明を行う。

基板２０１は、主面２０２を有している。主面２０２には、４つの受光部２０３、および遮光部材２０４が設けられている。各受光部２０３は、フォトダイオードによって構成されている。遮光部材２０４は、基板２０１に設けられた電極（図示しない）等に光が当たることでノイズが発生することを防止するために設けられている。遮光部材２０４は、４つの受光部２０３のそれぞれの上に、光が対応する受光部２０３に対して入射する（すなわち、対応する受光部２０３が受光する）ことを許可するための開口部２０５が形成されている。各開口部２０５の形状は、上面視において長方形（方形）である。また、受光部２０３の周辺回路の一例としては、図８の（ｂ）に示すように、水平方向および垂直方向のそれぞれの走査回路が挙げられる。

ここで、４つの開口部２０５は、不均一なピッチとなっている。すなわち、当該４つの開口部２０５のうち縦方向に隣接する２つのピッチＰＶａと、当該４つの開口部２０５のうち横方向に隣接する２つのピッチＰＨａとが、互いに異なっている。

４つの受光部２０３のそれぞれの上には、マイクロレンズ２０６が形成される。マイクロレンズ２０６は、入射した光を集束および／または発散させ、対応する受光部２０３へ効率良く導くものである。このようなマイクロレンズ２０６を形成することにより、各受光部２０３に対する集光の効率を向上させることができる。なお、大型基板３００には、計３６個のマイクロレンズ２０６が形成されることとなる。これら３６個のマイクロレンズ２０６の各々の配置は、９個の基板２０１のそれぞれに設けられた４つの開口部２０５（計３６個の開口部２０５）の配置とそれぞれ対応する不均一なピッチとなる。また、これら３６個のマイクロレンズ２０６は、少なくとも１つが他と異なる形状で形成され得る。

図９は、後述する各実施の形態に係る基板１の主面２側を示す平面図である。なお、図９においては、９個の基板１が３行３列の行列状に配置された大型基板１００の例を示している。ここでは、当該９個の基板１のうち１つに注目して説明を行う。

基板１は、主面２を有している。基板１と主面２との関係は、図７の（ｃ）に示した基板１０１と主面１０２との関係、ならびに図８の（ｃ）に示した基板２０１と主面２０２との関係と同様である。主面２には、４つの受光部３、および遮光部材４が設けられている。各受光部３は、フォトダイオードによって構成されている。遮光部材４は、基板１に設けられた電極（図示しない）等に光が当たることでノイズが発生することを防止するために設けられている。遮光部材４は、４つの受光部３のそれぞれの上に、光が対応する受光部３に対して入射する（すなわち、対応する受光部３が受光する）ことを許可するための開口部５が形成されている。

ここで、各開口部５の形状は、上面視においてＬ字形となっており、上面視において方形ではない。また、各開口部５の形状は、上面視においてＬ字形以外にも、上面視において凸形状、または上面視において凹形状となり得る。さらに、４つの開口部５は、不均一なピッチとなっている。すなわち、当該４つの開口部５のうち縦方向に隣接する２つのピッチＰＶと、当該４つの開口部５のうち横方向に隣接する２つのピッチＰＨとが、互いに異なっている。

本願発明者らは、このような複雑な形状の開口部５下に配置された受光部３上に、マイクロレンズ１０６（図７の（ｃ）参照）およびマイクロレンズ２０６（図８の（ｃ）参照）のそれぞれより複雑な形状のマイクロレンズを形成する必要があることを見出した。以下の各実施の形態においては、当該複雑な形状のマイクロレンズを精度よく形成することが可能な、レンズの形成方法（電子装置の製造方法）について説明を行う。

〔実施の形態１〕
図１の（ａ）は、本実施の形態に係るフォトマスク７における、後述する第２工程において光にさらされる面を見た図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）と対応する、基板１の主面２側を示す平面図である。なお、図１の（ｂ）に示す基板１は、上述した図９に示す９個の基板１のうち１つと同じ構成である。

図２の（ａ）は、本実施の形態に係るレンズの形成方法による、各マイクロレンズ６の仕上がりシミュレーションの一例を示す平面図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示すシミュレーションと図１の（ｂ）に示す基板１の主面２側との対応関係を示す平面図である。図３は、図２の（ａ）のＡ−Ａ´線断面におけるレンズ形成材料８の厚み、同Ｂ−Ｂ´線断面におけるレンズ形成材料８の厚み、および同Ｃ−Ｃ´線断面におけるレンズ形成材料８の厚みを示すグラフである。

開口部５の下に配置された受光部３の上にマイクロレンズ６を形成するレンズの形成方法は、下記の第１工程および第２工程を含んでいる。

第１工程：基板１の主面２に設けられた受光部３の上に開口部５が形成された遮光部材４を、主面２に設ける。図１の（ｂ）の平面図に示された状態が、第１工程終了時点の状態に相当する。

第２工程：フォトマスク７を用いたフォトリソグラフィによって、受光部３の上にマイクロレンズ６を形成する。図２の（ｂ）の平面図に示された状態が、第２工程終了時点の状態に相当する。

フォトマスク７は、第２工程において開口部５の上に設置される第１部分７１と、第２工程において遮光部材４の上に設置される第２部分７２とからなる。また、フォトマスク７は、第２工程において光にさらされるフォトマスク７の面を見たとき、第１部分７１および第２部分７２のそれぞれに、光の通過を許可する通過許可部７Ａと、光を遮断する遮断部７Ｂとが形成されており、第１部分７１における通過許可部７Ａの面積が、第１部分７１における遮断部７Ｂの面積より大きい。一方、フォトマスク７は、第２工程において光にさらされるフォトマスク７の面を見たとき、第２部分７２における遮断部７Ｂの面積が、第２部分７２における通過許可部７Ａの面積より大きい。

なお、遮断部７Ｂは、遮光性の高い部材であり、遮断部７Ｂの材質として、ガラス、石英ガラス等が挙げられる。一方、通過許可部７Ａは、遮断部７Ｂと比較して光透過率の高い有形物であるか、または遮断部７Ｂに形成された開口である。

ところで、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、受光部の上にレンズを形成する技術として、図１０に示す技術が挙げられる。図１０に示す技術においては、（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）の順で、受光部１８の上にマイクロレンズ１９を形成する。

（Ａ）まず、複数の受光部１８および電荷転送部２０を有する半導体基板２１上に、透明材料層２２をスピンコート法により塗布して、平坦に形成する。

（Ｂ）透明材料層２２上に、紫外線照射により光透過率が向上し、かつ、熱硬化性を有するフェノールボラック系やポリスチレン系のポジ型感光性樹脂等からなる感光性樹脂層２３を形成する。そしてフォトマスク１７を介して、感光性樹脂層２３を受光部１８に対応するパターンを形成するために、露光、現像する。

（Ｃ）感光性樹脂層２３をウエットエッチング等で加工して受光部１８に対応するパターンすなわち各ブロックを形成する。

（Ｄ）上記パターン形成された感光性樹脂層２３に紫外線あるいは、より望ましくは３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長領域の光２４を照射することによって、感光性樹脂層２３が含有する感光剤等を脱色して、感光性樹脂層２３の透明度を高める。

（Ｅ）上記透明度が上げられた感光性樹脂層２３を加熱して熱変形させてマイクロレンズ１９を形成する。この加熱の温度は、工程（Ｄ）における光２４の照射量に対応して、例えば、１５０℃程度に設定する。

図１０に示した上述の技術を基礎として、第２工程においては、下記第１の手順〜第５の手順によってマイクロレンズ６を形成する。まず、第１の手順において、図１の（ｂ）に示す面全体にフォトレジストを塗布する。続いて、第２の手順において、第１の手順にてフォトレジストを塗布した部分の上にフォトマスク７を設置する。このとき、フォトマスク７は、開口部５の上に第１部分７１が位置し、遮光部材４の上に第２部分７２が位置するように設置する。続いて、第３の手順において、紫外線を用いて、第１の手順にて塗布したフォトレジストのうち、通過許可部７Ａの下に位置する部分を感光させる。続いて、第４の手順において、エッチング等により、第１の手順にて塗布したフォトレジストのうち、感光させたものを残しその他を除去する。最後に、第５の手順において、第４の手順にて残したフォトレジストを溶融し、各マイクロレンズ６の形状に成形する。第５の手順にてフォトレジストを溶融したものが、レンズ形成材料８に相当する。

図２の（ａ）および（ｂ）のそれぞれにおいては、レンズ形成材料８の厚みの分布を、等高線９１〜等高線９５によって示している。等高線９１〜等高線９５の各々が示す厚みの大きさを降順に並べると、等高線９１、等高線９２、等高線９３、等高線９４、等高線９５となる。図２の（ａ）および（ｂ）、ならびに図３によれば、レンズ形成材料８の厚みは、各開口部５の上で最も大きく、それらから離れるに従ってなだらかに小さくなっている。また、遮光部材４の形成部分の全体に亘って、レンズ形成材料８が存在している。

上記の方法によれば、第１部分７１および第２部分７２のそれぞれにおける、通過許可部７Ａおよび遮断部７Ｂの面積を調整することにより、開口部５の上から遮光部材４の上に亘って、第４の手順にて残すフォトレジストの位置および面積を細かく設定することが容易となる。この結果、各マイクロレンズ６の表面形状をなだらかに形成することが容易となる。

また、上記の方法によれば、第２部分７２に通過許可部７Ａが形成されているため、第４の手順にて遮光部材４の上にフォトレジストを残すことができ、遮光部材４の上にレンズ形成材料８を設けることが容易となる。そしてこれにより、遮光部材４の上に設けたレンズ形成材料８が、入射した光を受光部３に対して集光する構成を実現することが可能となり、当該構成により、受光部３に対する集光の効率をより向上させることができる。

例えば、凹型開口形状の開口部に対して凹型に近い形状（開口部を全て覆って、さらにこれより大きいサイズの凹型のレンズ形状）のフォトマスクでマイクロレンズを形成した場合、受光部の上にはレンズ形成材料が存在し、遮光部材の上にはレンズ形成材料が存在しないため、溶融した後の最終レンズ形状においても、遮光部材の上にレンズ形成材料を設けることができない場合がある。このとき、遮光部材に向かう光は屈折されず受光部に集光することができない。上記の方法によれば、遮光部材の上にもレンズ形成材料が分布しており（開口部の上から離れる程、レンズ形成材料の厚みは小さくなる）、溶融した後に一定の曲率でマイクロレンズを形成することができる。このとき、遮光部材に向かう光もレンズ形成材料で屈折して受光部に対して集光される。このように、上記の方法によれば、特殊形状のマイクロレンズの厚さコントロールを容易に実現させることができる。

また、第１部分７１においても、第２部分７２においても、通過許可部７Ａの形状は、矩形（幾何学形状）１０Ａを複数組み合わせた形状であると解釈することができる。同様に、第１部分７１においても、第２部分７２においても、遮断部７Ｂの形状は、矩形（幾何学形状）１０Ｂを複数組み合わせた形状であると解釈することができる。

このように、第２工程において光にさらされるフォトマスク７の面（図１の（ａ）に示す面）を見たとき、第１部分７１における通過許可部７Ａの形状、第１部分７１における遮断部７Ｂの形状、第２部分７２における通過許可部７Ａの形状、および第２部分７２における遮断部７Ｂの形状のうち少なくとも一つは、１または複数の幾何学形状からなることが好ましい。つまり、これら４つの形状は、１または複数の幾何学形状からならない形状を含んでいてもよい。また、これら４つの形状のうち少なくとも１つが、１つの当該幾何学形状からなる形状であってもよい。

１または複数の幾何学形状からなる形状の部分については、その位置および面積を幾何学的に設定することができる。従って、第４の手順にて残すフォトレジストの位置および面積を容易にコントロールすることができるため、各マイクロレンズ６の表面形状をなだらかに形成することのさらなる容易化が可能となる。

また、第２工程において光にさらされるフォトマスク７の面（図１の（ａ）に示す面）を見たとき、第１部分７１における通過許可部７Ａ、第１部分７１における遮断部７Ｂ、第２部分７２における通過許可部７Ａ、および第２部分７２における遮断部７Ｂは、フォトマスク７の面上の所定の点Ｃに対して対称に配置されている。これにより、レンズ形成材料８全体の形状を、フォトマスク７の設置の際に点Ｃの下に位置する点Ｃ´に対して対称な形状とすることができるため、４つのマイクロレンズ６の全てを同じ形状にしたい場合に好適である。なお、第１部分７１における通過許可部７Ａ、第１部分７１における遮断部７Ｂ、第２部分７２における通過許可部７Ａ、および第２部分７２における遮断部７Ｂのうち少なくとも１つが、点Ｃに対して対称に配置されていなくても良い。

（変形例）
図４は、図２の（ａ）に示すシミュレーションと本実施の形態の変形例に係る基板１の主面２側との対応関係を示す平面図である。

図４に示すとおり、受光部３とマイクロレンズ６との間に配置されたカラーフィルタ１１が基板１に設けられていても良い。カラーフィルタ１１は、対応する受光部３に対して集光される光が通過する領域より広い範囲に亘って形成されており、その形状は長方形である。但し、カラーフィルタ１１の形状は、正方形であっても良いし、方形でなくても良い。

上記の方法によれば、基板１にカラーフィルタ１１が設けられている場合であっても、受光部３に対して効率良く集光することができるマイクロレンズ６を形成することができる。

〔実施の形態２〕
図５は、本実施の形態に係るフォトマスク１２における、第２工程において光にさらされる面を見た図である。

図１の（ａ）に示したフォトマスク７は、第１部分７１においても、第２部分７２においても、通過許可部７Ａの形状が、矩形１０Ａを複数組み合わせた形状であった。同様に、図１の（ａ）に示したフォトマスク７は、第１部分７１においても、第２部分７２においても、遮断部７Ｂの形状が、矩形１０Ｂを複数組み合わせた形状であった。

一方、図５に示すフォトマスク１２は、第１部分１２１においても、第２部分１２２においても、遮断部１２Ｂの形状が、六角形（幾何学形状）１３Ｂを複数組み合わせた形状である。なおこれに伴い、図５に示すフォトマスク１２は、第１部分１２１においても、第２部分１２２においても、通過許可部１２Ａの形状が、幾何学形状から外れている。

以上に説明した点を除けば、フォトマスク１２、第１部分１２１、第２部分１２２、通過許可部１２Ａ、および遮断部１２Ｂの構成は、それぞれ、フォトマスク７、第１部分７１、第２部分７２、通過許可部７Ａ、および遮断部７Ｂの構成と同じである。

〔実施の形態３〕
図６は、本実施の形態に係るフォトマスク１４における、第２工程において光にさらされる面を見た図である。

図６に示すフォトマスク１４は、第１部分１４１においても、第２部分１４２においても、遮断部１４Ｂの形状が、三角形（幾何学形状）１５Ｂを複数組み合わせた形状である。なおこれに伴い、図６に示すフォトマスク１４は、第１部分１４１においても、第２部分１４２においても、通過許可部１４Ａの形状が、幾何学形状から外れている。

以上に説明した点を除けば、フォトマスク１４、第１部分１４１、第２部分１４２、通過許可部１４Ａ、および遮断部１４Ｂの構成は、それぞれ、フォトマスク７、第１部分７１、第２部分７２、通過許可部７Ａ、および遮断部７Ｂの構成と同じである。

〔各実施の形態の総括〕
電子装置の製造工程において、以上の各実施の形態に示したレンズの形成方法を適用することにより、複雑な形状の開口部下に配置された受光部上に、複雑な形状のレンズを精度良く形成することが可能な電子装置の製造方法を実現することができる。当該電子装置の一例として、固体撮像装置が挙げられる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電子装置の製造方法は、基板の主面に設けられた受光部の上に開口部が形成された遮光部材を、当該主面に設ける第１工程と、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、上記受光部の上にレンズ（マイクロレンズ６）を形成する第２工程とを含んでおり、上記開口部は、上面視において方形でない形状であり、上記フォトマスクは、上記第２工程において上記開口部の上に設置される第１部分と、上記第２工程において上記遮光部材の上に設置される第２部分とからなり、上記フォトマスクは、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、上記第１部分および上記第２部分のそれぞれに、上記光の通過を許可する通過許可部と、上記光を遮断する遮断部とが形成されており、上記第１部分における上記通過許可部の面積が、上記第１部分における上記遮断部の面積より大きい。

上記の方法によれば、第１部分および第２部分のそれぞれにおける、通過許可部および遮断部の面積を調整することにより、開口部の上から遮光部材の上に亘って、フォトリソグラフィにて残すフォトレジストの位置および面積を細かく設定することが容易となる。この結果、レンズの表面形状をなだらかに形成することが容易となる。

また、上記の方法によれば、第２部分に通過許可部が形成されているため、フォトリソグラフィにて遮光部材の上にフォトレジストを残すことができ、遮光部材の上にレンズ形成材料を設けることが容易となる。そしてこれにより、遮光部材の上に設けたレンズ形成材料が、入射した光を受光部に対して集光する構成を実現することが可能となり、当該構成により、受光部に対する集光の効率をより向上させることができる。

本発明の態様２に係る電子装置の製造方法は、上記態様１において、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、上記第２部分における上記遮断部の面積が、上記第２部分における上記通過許可部の面積より大きい。

上記の方法によれば、上記本発明の態様１に係る電子装置の製造方法と同様の原理で、レンズの表面形状をなだらかに形成することが容易となると共に、受光部に対する集光の効率をより向上させることができる。

本発明の態様３に係る電子装置の製造方法は、上記態様１または２において、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、上記第１部分における上記通過許可部の形状、上記第１部分における上記遮断部の形状、上記第２部分における上記通過許可部の形状、および上記第２部分における上記遮断部の形状のうち少なくとも一つは、１または複数の幾何学形状（矩形１０Ａおよび１０Ｂ、六角形、または三角形）からなる。

１または複数の幾何学形状からなる形状の部分については、その位置および面積を幾何学的に設定することができる。従って、フォトリソグラフィにて残すフォトレジストの位置および面積を容易にコントロールすることができるため、レンズの表面形状をなだらかに形成することのさらなる容易化が可能となる。

本発明の態様４に係る電子装置の製造方法は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、上記第１部分における上記通過許可部、上記第１部分における上記遮断部、上記第２部分における上記通過許可部、および上記第２部分における上記遮断部のうち少なくとも一つは、上記フォトマスクの面上の所定の点に対して対称に配置されている。

上記の方法によれば、レンズ形成材料全体の形状を、フォトマスクの設置の際に上記所定の点の下に位置する点に対して対称な形状とすることができるため、複数のレンズの全てを同じ形状にしたい場合に好適である。

本発明の態様５に係る電子装置は、上記態様１から４のいずれかの電子装置の製造方法によって製造された電子装置であって、上記受光部と上記レンズとの間に配置されたカラーフィルタを備えている。

上記の構成によれば、基板にカラーフィルタが設けられている場合であっても、受光部に対して効率良く集光することができるレンズを形成することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 基板
２ 主面
３ 受光部
４ 遮光部材
５ 開口部
６ マイクロレンズ（レンズ）
７、１２、１４ フォトマスク
７１、１２１、１４１ 第１部分
７２、１２２、１４２ 第２部分
７Ａ、１２Ａ、１４Ａ 通過許可部
７Ｂ、１２Ｂ、１４Ｂ 遮断部
８ レンズ形成材料
９１〜９５ 等高線
１０Ａ、１０Ｂ 矩形（幾何学形状）
１１ カラーフィルタ
１３Ｂ 六角形（幾何学形状）
１５Ｂ 三角形（幾何学形状）

Claims (5)

1. 基板の主面に設けられた受光部の上に開口部が形成された遮光部材を、当該主面に設ける第１工程と、
   フォトマスクを用いたフォトリソグラフィによって、上記受光部の上にレンズを形成する第２工程とを含んでおり、
   上記開口部は、上面視において方形でない形状であり、
   上記フォトマスクは、上記第２工程において上記開口部の上に設置される第１部分と、上記第２工程において上記遮光部材の上に設置される第２部分とからなり、
   上記フォトマスクは、上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、
   上記第１部分および上記第２部分のそれぞれに、上記光の通過を許可する通過許可部と、上記光を遮断する遮断部とが形成されており、
   上記第１部分における上記通過許可部の面積が、上記第１部分における上記遮断部の面積より大きいことを特徴とする電子装置の製造方法。
2. 上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、
   上記第２部分における上記遮断部の面積が、上記第２部分における上記通過許可部の面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
3. 上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、
   上記第１部分における上記通過許可部の形状、上記第１部分における上記遮断部の形状、上記第２部分における上記通過許可部の形状、および上記第２部分における上記遮断部の形状のうち少なくとも一つは、１または複数の幾何学形状からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
4. 上記第２工程において光にさらされる上記フォトマスクの面を見たとき、
   上記第１部分における上記通過許可部、上記第１部分における上記遮断部、上記第２部分における上記通過許可部、および上記第２部分における上記遮断部のうち少なくとも一つは、上記フォトマスクの面上の所定の点に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子装置の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電子装置の製造方法によって製造された電子装置であって、
   上記受光部と上記レンズとの間に配置されたカラーフィルタを備えていることを特徴とする電子装置。

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