JP2604890B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固体撮像素子、特にカラー固体撮像素子上に
個別の高集光率マイクロレンズを形成する工程をもつ固
体撮像装置の製造方法に関するものである。
個別の高集光率マイクロレンズを形成する工程をもつ固
体撮像装置の製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、固体撮像装置は、固体撮像素子が有する小型,
軽量,長寿命,低残像,低消費電力などの優れた特長の
ために、ビデオムービーやスチルカメラなどの受光素子
として利用されている。
軽量,長寿命,低残像,低消費電力などの優れた特長の
ために、ビデオムービーやスチルカメラなどの受光素子
として利用されている。
以下、図面を参照しながら従来の固体撮像装置の製造
方法について説明する。
方法について説明する。
第2図は従来の固体撮像装置のマイクロレンズ形成工
程の一例を示した工程順断面図である。
程の一例を示した工程順断面図である。
第2図(a)において、CCD固体撮像素子基板1およ
びフォトダイオード2の凹凸表面上に透明樹脂を全面回
転塗布したのちに加熱乾燥させて第1透明平坦膜7を形
成する。
びフォトダイオード2の凹凸表面上に透明樹脂を全面回
転塗布したのちに加熱乾燥させて第1透明平坦膜7を形
成する。
第2図(b)において、第1透明平坦膜7上に白色光
を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成する。
を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成する。
第2図(c)において、薄膜カラーフィルター4の凹
凸表面上に、透明樹脂を全面回転塗布したのちに加熱乾
燥させて第2透明平坦膜8を形成する。
凸表面上に、透明樹脂を全面回転塗布したのちに加熱乾
燥させて第2透明平坦膜8を形成する。
第2図(d)において、第2透明平坦膜8上にネガ型
紫外線感光性透明樹脂を全面回転塗布したのちに低温乾
燥して紫外線感光性透明膜9を形成する。
紫外線感光性透明樹脂を全面回転塗布したのちに低温乾
燥して紫外線感光性透明膜9を形成する。
第2図(e)において、紫外線感光性透明膜9に紫外
線の選択露光および現像をおこなってマイクロレンズの
下地となる所望の立体形状を形成する。
線の選択露光および現像をおこなってマイクロレンズの
下地となる所望の立体形状を形成する。
第2図(f)において、紫外線感光性透明膜9の立体
形状上および第2透明平坦膜8上に透明保護膜10を全面
回転塗布したのちに加熱乾燥することによって所望とす
るマイクロレンズ形状を形成する。
形状上および第2透明平坦膜8上に透明保護膜10を全面
回転塗布したのちに加熱乾燥することによって所望とす
るマイクロレンズ形状を形成する。
第3図は従来の固体撮像装置のマイクロレンズ形成工
程の他の例を示した工程順断面図である。
程の他の例を示した工程順断面図である。
第3図(a)において、CCD固体撮像素子基板1およ
びフォトダイオード2の凹凸表面上に透明樹脂を全面回
転塗布したのちに加熱乾燥させて第1透明平坦膜7を形
成する。
びフォトダイオード2の凹凸表面上に透明樹脂を全面回
転塗布したのちに加熱乾燥させて第1透明平坦膜7を形
成する。
第3図(b)において、第1透明平坦膜7上に白色光
を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成する。
を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成する。
第3図(c)において、薄膜カラーフィルター4の凹
凸表面上に、透明樹脂を全面回転塗布したのちに加熱乾
燥させて第2透明平坦膜8を形成する。
凸表面上に、透明樹脂を全面回転塗布したのちに加熱乾
燥させて第2透明平坦膜8を形成する。
第3図(d)において、第2透明平坦膜8上にマイク
ロレンズ材料6を全面回転塗布したのちに低温で乾燥さ
せる。
ロレンズ材料6を全面回転塗布したのちに低温で乾燥さ
せる。
第3図(e)において、マイクロレンズ材料6に紫外
線の選択露光および現像をおこなって所望の立体形状を
形成する。
線の選択露光および現像をおこなって所望の立体形状を
形成する。
第3図(f)において、マイクロレンズ材料6の立体
形状上および第2透明平坦膜8上に紫外線の全面露光を
おこなって可視光領域の透過率を向上させる。
形状上および第2透明平坦膜8上に紫外線の全面露光を
おこなって可視光領域の透過率を向上させる。
第3図(g)において、マイクロレンズ材料6を200
℃以上で熱処理することによって硬化収縮をおこない、
マイクロレンズ形状を形成する。
℃以上で熱処理することによって硬化収縮をおこない、
マイクロレンズ形状を形成する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、第2図(f)
のように、紫外線感光性透明膜(9)の立体形状上およ
び第2透明平坦膜8上に透明保護膜10を全面回転塗布し
てマイクロレンズ形状を形成しているために、紫外線感
光性透明膜9の立体形状上に形成したマイクロレンズが
十分に大きな曲率をもつことができずフォトダイオード
2へのレンズ集光率を十分に高めることができないとい
った問題を有していた。
のように、紫外線感光性透明膜(9)の立体形状上およ
び第2透明平坦膜8上に透明保護膜10を全面回転塗布し
てマイクロレンズ形状を形成しているために、紫外線感
光性透明膜9の立体形状上に形成したマイクロレンズが
十分に大きな曲率をもつことができずフォトダイオード
2へのレンズ集光率を十分に高めることができないとい
った問題を有していた。
また、第3図(g)のように、マイクロレンズ材料6
の耐溶剤性および耐衝撃性などの信頼性を向上させるた
めに、200℃以上の高温で熱処理すると、加熱変形は熱
可塑性の方が熱硬化性より優先的に起こるために、厚み
のある十分に大きな曲率をもったマイクロレンズを形成
することができず、フォトダイオード2へのレンズ集光
率を十分に高めることができないといった問題を有して
いた。
の耐溶剤性および耐衝撃性などの信頼性を向上させるた
めに、200℃以上の高温で熱処理すると、加熱変形は熱
可塑性の方が熱硬化性より優先的に起こるために、厚み
のある十分に大きな曲率をもったマイクロレンズを形成
することができず、フォトダイオード2へのレンズ集光
率を十分に高めることができないといった問題を有して
いた。
本発明は上記欠点に鑑み、マイクロレンズ材料6を中
温および高温の2段階に分けて加熱することによって信
頼性が高く、しかも十分に大きな曲率をもったマイクロ
レンズを形成することができ、フォトダイオード2への
レンズ集光率を十分に高めることができる固体撮像装置
の製造方法を提供するものである。
温および高温の2段階に分けて加熱することによって信
頼性が高く、しかも十分に大きな曲率をもったマイクロ
レンズを形成することができ、フォトダイオード2への
レンズ集光率を十分に高めることができる固体撮像装置
の製造方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の固体撮像装置
の製造方法は、固体撮像素子上に形成した透明樹脂膜上
に感光性レジストを全面塗布して第1の温度で加熱乾燥
する工程と、前記感光性レジストを選択露光して所望の
パターンを形成する工程と、前記パターンを全面露光す
る工程と、前記パターンを第1の温度より高い第2の温
度で加熱処理してマイクロレンズを形成する工程と、前
記マイクロレンズを第2の温度より高い第3の温度で加
熱処理する工程とで構成されている。
の製造方法は、固体撮像素子上に形成した透明樹脂膜上
に感光性レジストを全面塗布して第1の温度で加熱乾燥
する工程と、前記感光性レジストを選択露光して所望の
パターンを形成する工程と、前記パターンを全面露光す
る工程と、前記パターンを第1の温度より高い第2の温
度で加熱処理してマイクロレンズを形成する工程と、前
記マイクロレンズを第2の温度より高い第3の温度で加
熱処理する工程とで構成されている。
作用 この構成によって、信頼性が高く、しかも十分に大き
な曲率をもったマイクロレンズを形成することができ、
フォトダイオードへのレンズ集光率を十分に高めること
ができる。
な曲率をもったマイクロレンズを形成することができ、
フォトダイオードへのレンズ集光率を十分に高めること
ができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第1図は、本発明の一実施例の固体撮像装置のマイク
ロレンズ形成工程を示した工程順断面図である。第1図
(a)において、1はCCD固体撮像素子基板である。2
は入射光を電気信号に変換するためのフォトダイオード
である。3はCCD固体撮像素子基板1の凹凸を平坦化す
るための第1アクリル平坦膜である。第1図(b)にお
いて、4は入射光を分光するための薄膜カラーフィルタ
ーである。第1図(c)において、5は薄膜カラーフィ
ルター4の凹凸を平坦化するための第2のアクリル平坦
膜である。第1図(d)において、6はポジ型紫外線感
光性レジストで、しかも300mJ/cm2以上の紫外線露光に
よって可視光領域の透過率が全域にわたって90%以上に
向上し、さらに130〜280℃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
行して両者の進行差によって形状が決定されるという性
質をもったナフトキノンジアジドを感光基とするフェノ
ール系のマイクロレンズ材料である。
ロレンズ形成工程を示した工程順断面図である。第1図
(a)において、1はCCD固体撮像素子基板である。2
は入射光を電気信号に変換するためのフォトダイオード
である。3はCCD固体撮像素子基板1の凹凸を平坦化す
るための第1アクリル平坦膜である。第1図(b)にお
いて、4は入射光を分光するための薄膜カラーフィルタ
ーである。第1図(c)において、5は薄膜カラーフィ
ルター4の凹凸を平坦化するための第2のアクリル平坦
膜である。第1図(d)において、6はポジ型紫外線感
光性レジストで、しかも300mJ/cm2以上の紫外線露光に
よって可視光領域の透過率が全域にわたって90%以上に
向上し、さらに130〜280℃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
行して両者の進行差によって形状が決定されるという性
質をもったナフトキノンジアジドを感光基とするフェノ
ール系のマイクロレンズ材料である。
以上のように構成された固体撮像装置のマイクロレン
ズ形成工程について、以下、その詳細を説明する。
ズ形成工程について、以下、その詳細を説明する。
第1図(a)において、CCD固体撮像素子基板1およ
びフォトダイオード2の凹凸表面上にアクリル樹脂を全
面回転塗布したのちに加熱乾燥させて第1アクリル平坦
膜3を形成する。
びフォトダイオード2の凹凸表面上にアクリル樹脂を全
面回転塗布したのちに加熱乾燥させて第1アクリル平坦
膜3を形成する。
第1図(b)において、第1アクリル平坦膜3上に白
色光を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成す
る。
色光を分光するための薄膜カラーフィルター4を形成す
る。
第1図(c)において、薄膜カラーフィルター4の凹
凸表面上に、アクリル樹脂を全面回転塗布したのちに20
0〜250℃で加熱乾燥する、塗布・乾燥工程を2〜5回繰
り返すことによって平坦性の高い第2アクリル平坦膜5
を形成する。
凸表面上に、アクリル樹脂を全面回転塗布したのちに20
0〜250℃で加熱乾燥する、塗布・乾燥工程を2〜5回繰
り返すことによって平坦性の高い第2アクリル平坦膜5
を形成する。
第1図(d)において、第2アクリル平坦膜5上にマ
イクロレンズ材料6を0.5μm以上の厚さになるように
全面回転塗布したのちに100〜120℃で低温乾燥させる。
イクロレンズ材料6を0.5μm以上の厚さになるように
全面回転塗布したのちに100〜120℃で低温乾燥させる。
第1図(e)において、マイクロレンズ材料6にg線
の選択露光を50〜500mJ/cm2の範囲でおこなったのちに
現像をおこなって所望の立体形状を形成する。
の選択露光を50〜500mJ/cm2の範囲でおこなったのちに
現像をおこなって所望の立体形状を形成する。
第1図(f)において、マイクロレンズ材料6の立体
形状上および前記第2アクリル平坦膜5上にg線の全面
露光を300mj/cm2以上おこなって可視光領域の透過率を
全領域で90%以上に向上させる。
形状上および前記第2アクリル平坦膜5上にg線の全面
露光を300mj/cm2以上おこなって可視光領域の透過率を
全領域で90%以上に向上させる。
第1図(g)において、マイクロレンズ材料6を130
〜180℃の中温で加熱して熱可塑性と熱硬化性の両性質
を制御することによって所望とする十分に大きな曲率を
もったマイクロレンズを形成する。
〜180℃の中温で加熱して熱可塑性と熱硬化性の両性質
を制御することによって所望とする十分に大きな曲率を
もったマイクロレンズを形成する。
第1図(h)において、マイクロレンズ材料6を190
〜280℃の高温で熱処理することによって耐溶剤性およ
び耐熱衝撃性などの信頼性を向上させる。
〜280℃の高温で熱処理することによって耐溶剤性およ
び耐熱衝撃性などの信頼性を向上させる。
以上のように本実施例によれば、第1図(g)および
第1図(h)のように、マイクロレンズ材料6の熱処理
を130〜180℃の中温および190〜280℃の高温の2段階と
することによって、耐溶剤性および耐熱衝撃性などの信
頼性の向上をはかることができ、かつ十分に大きな曲率
をもったマイクロレンズを形成できてフォトダイオード
へのレンズ集光率の向上をはかることができる。
第1図(h)のように、マイクロレンズ材料6の熱処理
を130〜180℃の中温および190〜280℃の高温の2段階と
することによって、耐溶剤性および耐熱衝撃性などの信
頼性の向上をはかることができ、かつ十分に大きな曲率
をもったマイクロレンズを形成できてフォトダイオード
へのレンズ集光率の向上をはかることができる。
なお、実施例では平坦膜としてアクリル樹脂を用いた
が、平坦膜は、アクリル樹脂に限定されるものではな
く、可視光透過性の高い耐熱性樹脂であればよい。ま
た、薄膜カラーフィルターとしては、ゼラチンやカゼイ
ンなどを染色した薄膜あるいは染料含有感光性レジスト
などが考えられる。さらにマイクロレンズ材料6として
ナフトキノンジアジドを感光基とするフェノール系のポ
ジ型レジストを用いたが、マイクロレンズ材料はナフト
キノンジアジドを感光基とするフェノール系のポジ型レ
ジストに限定されるものではなく、下地平坦膜との密着
性がよく選択露光によって微細パターンが形成できかつ
露光によって可視光領域の透過率が全域にわたって90%
以上あり、熱処理によって熱可塑性による形状変化と熱
硬化性よる形状固定とが同時に進行して両者の進行差に
よって形状が決定され、耐溶剤性などの信頼性が良好で
あるといった性質をもった感光性レジストであればよ
い。
が、平坦膜は、アクリル樹脂に限定されるものではな
く、可視光透過性の高い耐熱性樹脂であればよい。ま
た、薄膜カラーフィルターとしては、ゼラチンやカゼイ
ンなどを染色した薄膜あるいは染料含有感光性レジスト
などが考えられる。さらにマイクロレンズ材料6として
ナフトキノンジアジドを感光基とするフェノール系のポ
ジ型レジストを用いたが、マイクロレンズ材料はナフト
キノンジアジドを感光基とするフェノール系のポジ型レ
ジストに限定されるものではなく、下地平坦膜との密着
性がよく選択露光によって微細パターンが形成できかつ
露光によって可視光領域の透過率が全域にわたって90%
以上あり、熱処理によって熱可塑性による形状変化と熱
硬化性よる形状固定とが同時に進行して両者の進行差に
よって形状が決定され、耐溶剤性などの信頼性が良好で
あるといった性質をもった感光性レジストであればよ
い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ナフトキノンジアジド
を感光基とするフェノール系のマイクロレンズ材料の熱
処理を130〜180℃の中温および190〜280℃の高温の2段
階とすることによって、耐溶剤性および耐熱衝撃性など
の信頼性の向上とマイクロレンズの曲率を制御し、フォ
トダイオードへのレンズ集光率の向上をはかることがで
き、その実用的効果は大なるものがある。
を感光基とするフェノール系のマイクロレンズ材料の熱
処理を130〜180℃の中温および190〜280℃の高温の2段
階とすることによって、耐溶剤性および耐熱衝撃性など
の信頼性の向上とマイクロレンズの曲率を制御し、フォ
トダイオードへのレンズ集光率の向上をはかることがで
き、その実用的効果は大なるものがある。
第1図は本発明の一実施例の固体撮像装置のマイクロレ
ンズ形成工程順断面図、第2図および第3図は従来各例
の固体撮像装置のマイクロレンズ形成工程順断面図であ
る。 1……CCD固体撮像素子基板、2……フォトダイオー
ド、3……第1アクリル平坦膜、4……薄膜カラーフィ
ルター、5……第2アクリル平坦膜、6……マイクロレ
ンズ材料、7……第1透明平坦膜、8……第2透明平坦
膜、9……紫外線感光性透明膜、10……透明保護膜。
ンズ形成工程順断面図、第2図および第3図は従来各例
の固体撮像装置のマイクロレンズ形成工程順断面図であ
る。 1……CCD固体撮像素子基板、2……フォトダイオー
ド、3……第1アクリル平坦膜、4……薄膜カラーフィ
ルター、5……第2アクリル平坦膜、6……マイクロレ
ンズ材料、7……第1透明平坦膜、8……第2透明平坦
膜、9……紫外線感光性透明膜、10……透明保護膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (72)発明者 児玉 宏達 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−12568(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】固体撮像素子上に形成された透明樹脂膜上
に、感光性レジストを全面塗布して第1の温度で加熱す
る工程と、前記感光性レジストを選択露光してパターン
を形成する工程と、前記パターンを全面露光する工程
と、前記パターンを第1の温度より高い第2の温度で加
熱し、マイクロレンズとする工程と、前記マイクロレン
ズを第2の温度より高い第3の温度で加熱する工程とを
有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2189090A JP2604890B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2189090A JP2604890B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0474470A JPH0474470A (ja) | 1992-03-09 |
JP2604890B2 true JP2604890B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16235164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2189090A Expired - Fee Related JP2604890B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2604890B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7978255B2 (en) | 2007-10-11 | 2011-07-12 | Nikon Corporation | Solid-state image sensor and image-capturing device |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5739548A (en) * | 1995-05-02 | 1998-04-14 | Matsushita Electronics Corporation | Solid state imaging device having a flattening layer and optical lenses |
US8139131B2 (en) | 2005-01-18 | 2012-03-20 | Panasonic Corporation | Solid state imaging device and fabrication method thereof, and camera incorporating the solid state imaging device |
JP4598680B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2945440B2 (ja) * | 1990-05-02 | 1999-09-06 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP2189090A patent/JP2604890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7978255B2 (en) | 2007-10-11 | 2011-07-12 | Nikon Corporation | Solid-state image sensor and image-capturing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0474470A (ja) | 1992-03-09 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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