JP3009419B2 - 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法 - Google Patents
固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法Info
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- JP3009419B2 JP3009419B2 JP2014449A JP1444990A JP3009419B2 JP 3009419 B2 JP3009419 B2 JP 3009419B2 JP 2014449 A JP2014449 A JP 2014449A JP 1444990 A JP1444990 A JP 1444990A JP 3009419 B2 JP3009419 B2 JP 3009419B2
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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、固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法
に関するものである。
に関するものである。
従来より、固体撮像素子は、種々の形式のものが提案
されているが、近年になり、更に小型化、高画素化が要
求され、同時に高感度化、低雑音化の要求を満たす必要
性から、回路面あるいは、デバイス構造面からさまざま
な提案がなされてきた。特にデバイス構造面ではレンズ
の開口率を増加させる試みが最も多い。なぜならば、固
体撮像素子自体による固有ノイズの低減には限界がある
ため、入射光量の増加による信号強度の増加に依存する
他に無いからである。
されているが、近年になり、更に小型化、高画素化が要
求され、同時に高感度化、低雑音化の要求を満たす必要
性から、回路面あるいは、デバイス構造面からさまざま
な提案がなされてきた。特にデバイス構造面ではレンズ
の開口率を増加させる試みが最も多い。なぜならば、固
体撮像素子自体による固有ノイズの低減には限界がある
ため、入射光量の増加による信号強度の増加に依存する
他に無いからである。
なかでも、固体撮像素子上にマイクロレンズを形成す
る提案も平易な構造であるにもかかわらず、効果的な方
法の１つである。
る提案も平易な構造であるにもかかわらず、効果的な方
法の１つである。
これについて説明すると、原理的には、第２図に示す
ように基板21上に形成された個々の受光部26、26・・上
にマイクロレンズ22、22・・を設け、受光部26、26・・
に対し適当な間隔を有するように固体撮像素子21面上に
設けられた透明膜28を介して、入射光29を受光部26、26
・・に集光させる。つまり、固体撮像素子の転送部や配
線部等の非受光部上の入射光をも有効利用して実質的に
レンズの開口率を増加させる方法である。
ように基板21上に形成された個々の受光部26、26・・上
にマイクロレンズ22、22・・を設け、受光部26、26・・
に対し適当な間隔を有するように固体撮像素子21面上に
設けられた透明膜28を介して、入射光29を受光部26、26
・・に集光させる。つまり、固体撮像素子の転送部や配
線部等の非受光部上の入射光をも有効利用して実質的に
レンズの開口率を増加させる方法である。
この固体撮像素子用のマイクロレンズの製造方法は、
大別して加熱熔融法（例えば、特開昭59−147586号公報
参照）と製版塗布法（例えば、特公昭62−51504号公報
参照）の２通りがある。即ち、加熱熔融法は、第３図
（Ａ）乃至（Ｄ）により説明すると、固体撮像素子21上
に光学的間隔形成用の透明膜28を形成したのち（同図
（Ａ））、熱熔融性を有する透明なポジ型感光性樹脂23
を塗布し（同図（Ｂ））、これを製版して受光部26、26
・・上にアイランド24、24・・を形成し（同図
（Ｃ））、これを加熱熔融して凸レンズ形状25、25・・
（同図（Ｄ））を形成するもので、これによると集光性
の良いレンズが形成される。
大別して加熱熔融法（例えば、特開昭59−147586号公報
参照）と製版塗布法（例えば、特公昭62−51504号公報
参照）の２通りがある。即ち、加熱熔融法は、第３図
（Ａ）乃至（Ｄ）により説明すると、固体撮像素子21上
に光学的間隔形成用の透明膜28を形成したのち（同図
（Ａ））、熱熔融性を有する透明なポジ型感光性樹脂23
を塗布し（同図（Ｂ））、これを製版して受光部26、26
・・上にアイランド24、24・・を形成し（同図
（Ｃ））、これを加熱熔融して凸レンズ形状25、25・・
（同図（Ｄ））を形成するもので、これによると集光性
の良いレンズが形成される。
製版塗布法は第４図（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、
固体撮像素子21上に同様な透明膜28を形成（同図
（Ａ））した後、透明な感光性樹脂23を塗布し（同図
（Ｂ））、これを製版して受光部26、26・・上にアイラ
ンド24、24・・を形成し（同図（Ｃ））、アイランド2
4、24・・上に更に透明な樹脂25を塗布し、凸レンズ形
状25を形成するもので（同図（Ｄ））、これによると集
光性は加熱溶融法によるものよりも不利である。
固体撮像素子21上に同様な透明膜28を形成（同図
（Ａ））した後、透明な感光性樹脂23を塗布し（同図
（Ｂ））、これを製版して受光部26、26・・上にアイラ
ンド24、24・・を形成し（同図（Ｃ））、アイランド2
4、24・・上に更に透明な樹脂25を塗布し、凸レンズ形
状25を形成するもので（同図（Ｄ））、これによると集
光性は加熱溶融法によるものよりも不利である。
加熱熔融法により形成されるマイクロレンズは、曲率
が大きくとれ、集光性の点で有利な反面、次に掲げる様
な問題点を有していた。
が大きくとれ、集光性の点で有利な反面、次に掲げる様
な問題点を有していた。
まず、第１番目には、加熱熔融法で製造されるマイク
ロレンズ自体の物性の問題がある。即ち、この方法によ
ると、マイクロレンズを形成するポジ型感光性樹脂は、
３次元架橋されていない熱可塑性樹脂であるため、再加
熱によりマイクロレンズが変形する点（耐熱性）で不利
なうえ、耐薬品性の面でも劣るものであった。
ロレンズ自体の物性の問題がある。即ち、この方法によ
ると、マイクロレンズを形成するポジ型感光性樹脂は、
３次元架橋されていない熱可塑性樹脂であるため、再加
熱によりマイクロレンズが変形する点（耐熱性）で不利
なうえ、耐薬品性の面でも劣るものであった。
第２番目には、マイクロレンズ用として使用し得る感
光性樹脂の種類が限られるとともに、良好な光学的特性
（例えば、高屈折率物質）を得ることは困難であった。
即ち、加熱熔融法によるマイクロレンズ用材料は、可視
域において特定波長の光を吸収しないばかりではなく、
ポジ型感光性樹脂（ネガ型感光性樹脂であると、光露光
により架橋し、熱可塑性が失われる。）でなければなら
ず、このような感光性樹脂はDeep−UV用のポジ型感光性
樹脂がずかにある程度でその選択使用の巾が著しく狭か
った。
光性樹脂の種類が限られるとともに、良好な光学的特性
（例えば、高屈折率物質）を得ることは困難であった。
即ち、加熱熔融法によるマイクロレンズ用材料は、可視
域において特定波長の光を吸収しないばかりではなく、
ポジ型感光性樹脂（ネガ型感光性樹脂であると、光露光
により架橋し、熱可塑性が失われる。）でなければなら
ず、このような感光性樹脂はDeep−UV用のポジ型感光性
樹脂がずかにある程度でその選択使用の巾が著しく狭か
った。
第３番目には、加熱熔融法であっても、レンズの得ら
れる曲率に限界があるという点である。即ち、レンズの
曲率は、レンズの専有面積が小さく、レンズの厚みが大
なる程、大きくなるので、原理的には、この様になるよ
うにレンズを設計すれば良いが、実際は、レンズの専用
面積に対し、レンズの厚みが大なる場合、加熱熔融時に
熱によるダレのためレンズの専有面積が広がり、隣接す
るレンズ同士が融合して曲率が低下する。
れる曲率に限界があるという点である。即ち、レンズの
曲率は、レンズの専有面積が小さく、レンズの厚みが大
なる程、大きくなるので、原理的には、この様になるよ
うにレンズを設計すれば良いが、実際は、レンズの専用
面積に対し、レンズの厚みが大なる場合、加熱熔融時に
熱によるダレのためレンズの専有面積が広がり、隣接す
るレンズ同士が融合して曲率が低下する。
他方、製版塗布法によるマイクロレンズは、前記した
加熱熔融法の問題点のうち、第１番目、第２番目の問題
点については有利な方法といえるが、レンズの曲率が加
熱熔融法によるよりも更に小さく、集光法といったレン
ズ本来の目的の具現化には不利であった。
加熱熔融法の問題点のうち、第１番目、第２番目の問題
点については有利な方法といえるが、レンズの曲率が加
熱熔融法によるよりも更に小さく、集光法といったレン
ズ本来の目的の具現化には不利であった。
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、加熱熔融法もしくは製版塗布法
によって得られたマイクロレンズ形状をさらにエッチバ
ック法を用いて形成置換し、もって良好なレンズ特性に
関する物性面において優れた性質を有する物質の選択適
用の幅を大幅に拡大することを可能とするばかりではな
く、材料のエッチング速度の違いを利用して、レンズの
曲率を一層増大させ得る固体撮像素子用マイクロレンズ
の製造方法を提供することにある。
の目的とするところは、加熱熔融法もしくは製版塗布法
によって得られたマイクロレンズ形状をさらにエッチバ
ック法を用いて形成置換し、もって良好なレンズ特性に
関する物性面において優れた性質を有する物質の選択適
用の幅を大幅に拡大することを可能とするばかりではな
く、材料のエッチング速度の違いを利用して、レンズの
曲率を一層増大させ得る固体撮像素子用マイクロレンズ
の製造方法を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、固体撮像素子の受光面
に、少なくとも硬化させた透明樹脂層を被着させ、更に
固体撮像素子に設けたそれぞれの受光部に対応するよう
感光性樹脂を用いてアイランドを形成し、アイランドを
加熱熔融してレンズ状に形成した後、エッチバック法に
て透明樹脂を凸レンズ状に形成する固体撮像素子用マイ
クロレンズの製造方法において、透明樹脂のエッチング
速度が、感光性樹脂のエッチング速度の２倍以上となる
透明樹脂及び感光性樹脂を用い、透明樹脂と感光性樹脂
との膜厚の関係を、下記の膜厚の条件式 （透明樹脂のエッチング速度）／（感光性樹脂によるレ
ンズ形状のエッチング速度）≦（透明樹脂の膜厚）／
（感光性樹脂によるレンズ形状の膜厚） を満足するよう設定し、感光性樹脂に形成されたレンズ
形状が完全に除去される迄エッチバックを行うことによ
り、透明樹脂が、感光性樹脂に形成したレンズ形状の曲
率よりも大なる曲率を有する凸レンズとなるように構成
した点にある。
に、少なくとも硬化させた透明樹脂層を被着させ、更に
固体撮像素子に設けたそれぞれの受光部に対応するよう
感光性樹脂を用いてアイランドを形成し、アイランドを
加熱熔融してレンズ状に形成した後、エッチバック法に
て透明樹脂を凸レンズ状に形成する固体撮像素子用マイ
クロレンズの製造方法において、透明樹脂のエッチング
速度が、感光性樹脂のエッチング速度の２倍以上となる
透明樹脂及び感光性樹脂を用い、透明樹脂と感光性樹脂
との膜厚の関係を、下記の膜厚の条件式 （透明樹脂のエッチング速度）／（感光性樹脂によるレ
ンズ形状のエッチング速度）≦（透明樹脂の膜厚）／
（感光性樹脂によるレンズ形状の膜厚） を満足するよう設定し、感光性樹脂に形成されたレンズ
形状が完全に除去される迄エッチバックを行うことによ
り、透明樹脂が、感光性樹脂に形成したレンズ形状の曲
率よりも大なる曲率を有する凸レンズとなるように構成
した点にある。
〔作用〕 固体撮像素子の受光面に少なくとも硬化させた透明樹
脂を被着させ、更に固体撮像素子の設けたそれぞれの受
光部に対応するように感光性樹脂を用いてアイランドを
形成し、このアイランドを加熱溶融してレンズ状に形成
した後、上記した透明樹脂のエッチング速度が、感光性
樹脂のエッチング速度よりも大なる条件を満足する透明
樹脂および感光性樹脂を用いてこれらをエッチングす
る。
脂を被着させ、更に固体撮像素子の設けたそれぞれの受
光部に対応するように感光性樹脂を用いてアイランドを
形成し、このアイランドを加熱溶融してレンズ状に形成
した後、上記した透明樹脂のエッチング速度が、感光性
樹脂のエッチング速度よりも大なる条件を満足する透明
樹脂および感光性樹脂を用いてこれらをエッチングす
る。
これにより、感光性樹脂がエッチングバックされるに
つれ、透明樹脂がより大きなエッチング速度でエッチン
グされるので、感光性樹脂で形成したレンズ形状よりも
曲率の大きなレンズが形成される。
つれ、透明樹脂がより大きなエッチング速度でエッチン
グされるので、感光性樹脂で形成したレンズ形状よりも
曲率の大きなレンズが形成される。
以下に、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明の一実施例の工程順
序を示すもので、固体撮像素子１に設けた光学的間隔形
成用の透明樹脂８の上にレンズ形成材料となる透明樹脂
を塗布し、これを硬化させて透明樹脂層２を形成し（第
１図（Ａ））、その上に感光性樹脂を塗布し、所望部を
光露光、現像して、固体撮像素子１の受光部６、６・・
上にアイランド３、３・・を形成する（同図（Ｂ））。
次いで、アイランド３、３・・を加熱熔融し、流動化さ
せて感光性樹脂によるレンズ形状４、４・・を形成する
（同図（Ｃ））。その際、透明樹脂層２のエッチング速
度は感光性樹脂によるレンズ形状４、４・・のエッチン
グ速度よりも大であることが必要である。そして、この
要件を充足する透明樹脂及び感光性樹脂を組み合わせ選
択することが必要である。また、両者の膜厚の関係は、
下式（１）になることが望ましい。
序を示すもので、固体撮像素子１に設けた光学的間隔形
成用の透明樹脂８の上にレンズ形成材料となる透明樹脂
を塗布し、これを硬化させて透明樹脂層２を形成し（第
１図（Ａ））、その上に感光性樹脂を塗布し、所望部を
光露光、現像して、固体撮像素子１の受光部６、６・・
上にアイランド３、３・・を形成する（同図（Ｂ））。
次いで、アイランド３、３・・を加熱熔融し、流動化さ
せて感光性樹脂によるレンズ形状４、４・・を形成する
（同図（Ｃ））。その際、透明樹脂層２のエッチング速
度は感光性樹脂によるレンズ形状４、４・・のエッチン
グ速度よりも大であることが必要である。そして、この
要件を充足する透明樹脂及び感光性樹脂を組み合わせ選
択することが必要である。また、両者の膜厚の関係は、
下式（１）になることが望ましい。
即ち、（透明樹脂層２のエッチング速度）／（感光性
樹脂によるレンズ形状４のエッチング速度）≦（透明樹
脂層２の膜厚）／（感光性樹脂によるレンズ形状４の膜
厚） ……（１） 例えば、透明樹脂層２のエッチング速度が0.5（μm/m
in），感光性樹脂によるレンズ形状４のエッチング速度
が、0.25（μm/min）で、その膜厚が１μｍであれば、
透明樹脂層２の膜厚は２μｍ以上であることが望まし
い。
樹脂によるレンズ形状４のエッチング速度）≦（透明樹
脂層２の膜厚）／（感光性樹脂によるレンズ形状４の膜
厚） ……（１） 例えば、透明樹脂層２のエッチング速度が0.5（μm/m
in），感光性樹脂によるレンズ形状４のエッチング速度
が、0.25（μm/min）で、その膜厚が１μｍであれば、
透明樹脂層２の膜厚は２μｍ以上であることが望まし
い。
次いで、酸素プラズマ等を用いて、レンズ形状４、４
・・のエッチングを開始する。これにより、レンズ形状
４、４・・の表面からエッチングされ、レンズ形状４、
４・・の周縁部41、41・・のエッチングが終了すると、
周縁部41、41・・と対応する下方位置に位置する透明樹
脂層２の部分51、51・・からエッチバックが開始され
る。上記したように透明樹脂層２のエッチング速度はレ
ンズ形状４のエッチング速度よりも大であるため、透明
樹脂層２の部分51、51・・は第１図（Ｄ）に示すように
エッチング途中のレンズ形状４′、４′・・の曲率より
も大なる曲率を有するように形成される。この第１図
（Ｄ）に示すように、エッチング途中のレンズ形状
４′、４′・・とレンズ形状４、４・・の形状に形状置
換されたエッチバック部分51、51・・とを有するものを
マイクロレンズとして用いることも出来る。しかし、一
般的には更にエッチバック途中のレンズ形状４′、４′
・・が完全に除去される迄エッチバック工程を続行し、
第１図（Ｅ）に示すように透明樹脂層２のみによるレン
ズ形状５′、５′・・を形成し、固体撮像素子１にマイ
クロレンズが形成される。
・・のエッチングを開始する。これにより、レンズ形状
４、４・・の表面からエッチングされ、レンズ形状４、
４・・の周縁部41、41・・のエッチングが終了すると、
周縁部41、41・・と対応する下方位置に位置する透明樹
脂層２の部分51、51・・からエッチバックが開始され
る。上記したように透明樹脂層２のエッチング速度はレ
ンズ形状４のエッチング速度よりも大であるため、透明
樹脂層２の部分51、51・・は第１図（Ｄ）に示すように
エッチング途中のレンズ形状４′、４′・・の曲率より
も大なる曲率を有するように形成される。この第１図
（Ｄ）に示すように、エッチング途中のレンズ形状
４′、４′・・とレンズ形状４、４・・の形状に形状置
換されたエッチバック部分51、51・・とを有するものを
マイクロレンズとして用いることも出来る。しかし、一
般的には更にエッチバック途中のレンズ形状４′、４′
・・が完全に除去される迄エッチバック工程を続行し、
第１図（Ｅ）に示すように透明樹脂層２のみによるレン
ズ形状５′、５′・・を形成し、固体撮像素子１にマイ
クロレンズが形成される。
なお、上記実施例で述べた透明樹脂に換えて透明無機
被膜を用いることが可能であり、また製版塗布法により
透明樹脂を塗布、硬化させてアイランドを形成すること
もできる。
被膜を用いることが可能であり、また製版塗布法により
透明樹脂を塗布、硬化させてアイランドを形成すること
もできる。
以下に、実例を用いて本発明を更に具体的に説明する
が、この実例に示す材料に何ら限定されることなく、所
望材料を適宜組み合わせることにより、広く応用できる
ことは言う迄もない。
が、この実例に示す材料に何ら限定されることなく、所
望材料を適宜組み合わせることにより、広く応用できる
ことは言う迄もない。
実施例 常法により製造したインターライン型CCD（水平方向
の画素幅3.0μｍ、水平方向の転送幅9.0μｍ）を基板に
用い、その表面にアクリル系熱硬化型樹脂を５μｍの膜
厚にて塗布し、140℃にて熱硬化させた。この上にノボ
ラック系ポジ型感光性樹脂を1.5μｍの膜厚にて塗布
し、乾燥させ、所定のパターンを有するフォトマスクを
介して露光、現像し、固体撮像素子の受光部上にアイラ
ンドを形成した。さらに、160℃にて30分間加熱し、前
記のアイランドを加熱熔融させ凸レンズ形状を形成し
た。
の画素幅3.0μｍ、水平方向の転送幅9.0μｍ）を基板に
用い、その表面にアクリル系熱硬化型樹脂を５μｍの膜
厚にて塗布し、140℃にて熱硬化させた。この上にノボ
ラック系ポジ型感光性樹脂を1.5μｍの膜厚にて塗布
し、乾燥させ、所定のパターンを有するフォトマスクを
介して露光、現像し、固体撮像素子の受光部上にアイラ
ンドを形成した。さらに、160℃にて30分間加熱し、前
記のアイランドを加熱熔融させ凸レンズ形状を形成し
た。
次いで、５％のフロン13を添加した酸素ガスをエッチ
ャントとして、1KWのパワーにてプラズマを発生させ、
５分間ドライエッチングしたところ、上層のレンズ形状
のノボラック系ポジ型感光性樹脂が完全にエッチング除
去され、厚さ３μｍのアクリル系熱硬化型樹脂の凸レン
ズが形成された。
ャントとして、1KWのパワーにてプラズマを発生させ、
５分間ドライエッチングしたところ、上層のレンズ形状
のノボラック系ポジ型感光性樹脂が完全にエッチング除
去され、厚さ３μｍのアクリル系熱硬化型樹脂の凸レン
ズが形成された。
前記のエッチング速度をそれぞれ測定したところ、ア
クリル系熱硬化型樹脂は0.6（μm/min）、ノボラック系
ポジ型感光性樹脂は0.3（μm/min）であった。
クリル系熱硬化型樹脂は0.6（μm/min）、ノボラック系
ポジ型感光性樹脂は0.3（μm/min）であった。
このようにして得られた凸レンズの厚みは、３μｍで
あり、１レンズ当たりの占有面積が変わっていないの
で、アクリル系熱硬化型樹脂の曲率を増大させることが
できた。
あり、１レンズ当たりの占有面積が変わっていないの
で、アクリル系熱硬化型樹脂の曲率を増大させることが
できた。
また、この実施例で得られた固体撮像素子と、加熱熔
融法によって形成した1.5μｍの厚さを有する凸レンズ
を、他の条件が同一の固体撮像素子に実装し評価したと
ころ、1.4倍の利得増加が認められ、マイクロレンズの
曲率増大に伴う感度の向上が確認された。
融法によって形成した1.5μｍの厚さを有する凸レンズ
を、他の条件が同一の固体撮像素子に実装し評価したと
ころ、1.4倍の利得増加が認められ、マイクロレンズの
曲率増大に伴う感度の向上が確認された。
なお、上記実施例に示した透明樹脂以外の透明樹脂の
エッチング速度の数値を以下に示すが、この数値はエッ
チング条件により全く異なり、単に以下に示す装置、エ
ッチング条件の下での一例を示すものである。勿論、透
明樹脂のうち、感光性を有するタイプのものがあるが、
要は感光性樹脂と透明樹脂とのエッチング条件が上記し
た条件を満足するように感光性樹脂と透明樹脂とを選択
組み合わせすることにより、本発明を実施することがで
きるのである。
エッチング速度の数値を以下に示すが、この数値はエッ
チング条件により全く異なり、単に以下に示す装置、エ
ッチング条件の下での一例を示すものである。勿論、透
明樹脂のうち、感光性を有するタイプのものがあるが、
要は感光性樹脂と透明樹脂とのエッチング条件が上記し
た条件を満足するように感光性樹脂と透明樹脂とを選択
組み合わせすることにより、本発明を実施することがで
きるのである。
（１）装置：平行平板型（カソードカップル型）のドラ
イエッチング装置。
イエッチング装置。
（２）エッチング条件:1KW RF 5Pa酸素ガス使用。
（３）エッチング速度：（ ）内は感光性樹脂の種別を
示す。
示す。
（ａ）アクリル 0.28μm/min（UV露光−ネガ型） （ｂ）ウレタン 0.16μm/min（感光性のもの無し） （ｃ）ポリイミド 0.14μm/min（UV露光−ネガ型） （ｄ）クロロメチル化ポリスチレン 0.10μm/min（Deep−UV露光−ネガ型） （ｅ）ポリグリシジルメタクリレート 0.40μm/min（Deep−UV露光−ポジ型、エックス線
及び電子線露光−ネガ型） （ｆ）ノボラック系樹脂 0.14μm/min（UV露光−ポジ型） 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、固体撮像素子の受
光面に、少なくとも硬化させた透明樹脂を被着させ、更
に、固体撮像素子に設けたそれぞれの受光部に対応する
ように感光性樹脂を用いたアイランドを形成し、これを
加熱熔融してレンズ状に形成した後、エッチバック法に
て透明樹脂をレンズ状に形成するものにおいて、 透明樹脂のエッチング速度が、感光性樹脂のエッチング
速度の２倍以上となる透明樹脂及び感光性樹脂を用い、
そして、凸レンズ形状に形成すべき透明樹脂と感光性樹
脂の膜厚を、 （透明樹脂のエッチング速度）／（感光性樹脂によるレ
ンズ形状のエッチング速度）≦（透明樹脂の膜厚）／
（感光性樹脂によるレンズ形状の膜厚）と設定した上、 感光性樹脂による凸レンズの膜厚が完全に除去されるま
でエッチバックを行うよう構成することにより、感光性
樹脂に形成したレンズ形状の持つ曲率よりもより大きな
曲率を持つ凸レンズを形成することができ、このため、
大きな曲率を有するマイクロレンズの形成が可能とな
り、集光性を高め、固体撮像素子の利得を大きく稼ぐこ
とが可能になるという効果を奏する。
及び電子線露光−ネガ型） （ｆ）ノボラック系樹脂 0.14μm/min（UV露光−ポジ型） 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、固体撮像素子の受
光面に、少なくとも硬化させた透明樹脂を被着させ、更
に、固体撮像素子に設けたそれぞれの受光部に対応する
ように感光性樹脂を用いたアイランドを形成し、これを
加熱熔融してレンズ状に形成した後、エッチバック法に
て透明樹脂をレンズ状に形成するものにおいて、 透明樹脂のエッチング速度が、感光性樹脂のエッチング
速度の２倍以上となる透明樹脂及び感光性樹脂を用い、
そして、凸レンズ形状に形成すべき透明樹脂と感光性樹
脂の膜厚を、 （透明樹脂のエッチング速度）／（感光性樹脂によるレ
ンズ形状のエッチング速度）≦（透明樹脂の膜厚）／
（感光性樹脂によるレンズ形状の膜厚）と設定した上、 感光性樹脂による凸レンズの膜厚が完全に除去されるま
でエッチバックを行うよう構成することにより、感光性
樹脂に形成したレンズ形状の持つ曲率よりもより大きな
曲率を持つ凸レンズを形成することができ、このため、
大きな曲率を有するマイクロレンズの形成が可能とな
り、集光性を高め、固体撮像素子の利得を大きく稼ぐこ
とが可能になるという効果を奏する。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明の製造方法の実施例を
工程順に示す図、第２図は従来のマイクロレンズ付き固
体撮像素子の一例を示す図、第３図（Ａ）乃至（Ｄ）は
加熱−熔融法による従来の固体撮像素子用マイクロレン
ズの製造方法を工程順に示す図、第４図（Ａ）乃至
（Ｄ）は製版塗布法による従来の固体撮像素子用マイク
ロレンズの製造方法を工程順に示す図である。 １……固体撮像素子、２……透明樹脂層、３……感光性
樹脂により形成されたアイランド、４……加熱熔融によ
り形成されたレンズ形状、４′……エッチング途中の感
光性樹脂のレンズ形状、41……レンズ形状４の周縁部、
５……エッチング途中の透明樹脂層のレンズ形状、51…
…レンズ周縁部41と対応位置に位置する透明樹脂層２、
６……受光部、８……受光部６に対し光学的間隔を形成
するための透明膜、
工程順に示す図、第２図は従来のマイクロレンズ付き固
体撮像素子の一例を示す図、第３図（Ａ）乃至（Ｄ）は
加熱−熔融法による従来の固体撮像素子用マイクロレン
ズの製造方法を工程順に示す図、第４図（Ａ）乃至
（Ｄ）は製版塗布法による従来の固体撮像素子用マイク
ロレンズの製造方法を工程順に示す図である。 １……固体撮像素子、２……透明樹脂層、３……感光性
樹脂により形成されたアイランド、４……加熱熔融によ
り形成されたレンズ形状、４′……エッチング途中の感
光性樹脂のレンズ形状、41……レンズ形状４の周縁部、
５……エッチング途中の透明樹脂層のレンズ形状、51…
…レンズ周縁部41と対応位置に位置する透明樹脂層２、
６……受光部、８……受光部６に対し光学的間隔を形成
するための透明膜、
Claims (1)
- 【請求項１】固体撮像素子の受光面に、少なくとも硬化
させた透明樹脂を被着させ、更に該固体撮像素子に設け
たそれぞれの受光部に対応するよう感光性樹脂を用いて
アイランドを形成し、該アイランドを加熱熔融してレン
ズ状に形成した後、エッチバック法にて該透明樹脂をレ
ンズ状に形成する固体撮像素子用マイクロレンズの製造
方法において、 上記透明樹脂のエッチング速度が、上記感光性樹脂のエ
ッチング速度の２倍以上となる透明樹脂及び感光性樹脂
を用い、 上記透明樹脂と感光性樹脂との膜厚の関係を、下記の膜
厚の条件式 （透明樹脂のエッチング速度）／（感光性樹脂によるレ
ンズ形状のエッチング速度）≦（透明樹脂の膜厚）／
（感光性樹脂によるレンズ形状の膜厚） を満足するよう設定し、 上記感光性樹脂に形成されたレンズ形状が完全に除去さ
れる迄エッチバックを行うことにより、 上記透明樹脂が、上記感光性樹脂に形成したレンズ形状
の曲率よりも大なる曲率を有する凸レンズ形状である ことを特徴とする固体撮像素子用マイクロレンズの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014449A JP3009419B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014449A JP3009419B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218067A JPH03218067A (ja) | 1991-09-25 |
| JP3009419B2 true JP3009419B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=11861345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014449A Expired - Lifetime JP3009419B2 (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009419B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0555489B1 (en) * | 1991-08-30 | 1998-04-15 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Optical mirror and optical device using the same |
| WO2020059569A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 光学素子、光学素子アレイ、レンズ群、電子機器、及び光学素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP2014449A patent/JP3009419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03218067A (ja) | 1991-09-25 |
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