JP3108475B2 - マイクロレンズの製造方法 - Google Patents
マイクロレンズの製造方法Info
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- JP3108475B2 JP3108475B2 JP03203351A JP20335191A JP3108475B2 JP 3108475 B2 JP3108475 B2 JP 3108475B2 JP 03203351 A JP03203351 A JP 03203351A JP 20335191 A JP20335191 A JP 20335191A JP 3108475 B2 JP3108475 B2 JP 3108475B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロレンズの製造
方法に係り、特に、たとえば半導体基板に形成されたフ
ォトダイオードの上面に該フォトダイオードを覆うよう
にして平面形状が矩形からなる樹脂層を形成し、この樹
脂層を溶融することにより表面に曲率を有するレンズを
形成するマイクロレンズの製造方法に関する。
方法に係り、特に、たとえば半導体基板に形成されたフ
ォトダイオードの上面に該フォトダイオードを覆うよう
にして平面形状が矩形からなる樹脂層を形成し、この樹
脂層を溶融することにより表面に曲率を有するレンズを
形成するマイクロレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、半導体基板の主表面にマトリ
ックス状に複数のフォトダイオードが形成され、光像照
射により各フォトダイオードに蓄積される電荷をＣＣＤ
素子等により順次転送しこれら各電荷を電圧に変換して
出力として取り出す固体撮像素子がある。
ックス状に複数のフォトダイオードが形成され、光像照
射により各フォトダイオードに蓄積される電荷をＣＣＤ
素子等により順次転送しこれら各電荷を電圧に変換して
出力として取り出す固体撮像素子がある。
【０００３】このような構成からなる固体撮像素子は、
たとえば「映像情報ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ．５月号．１
９８６．産業開発機構ＫＫ発行」等において知られてい
る。
たとえば「映像情報ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ．５月号．１
９８６．産業開発機構ＫＫ発行」等において知られてい
る。
【０００４】そして、近年になって、各フォトダイオー
ドに取り入れる光量の増大を図り、これにより感度を向
上させるようにするために、各フォトダイオードの上面
にそれぞれマイクロレンズを形成する技術が知られるよ
うになってきた（特開昭５４−１７６２０号公報参
照）。
ドに取り入れる光量の増大を図り、これにより感度を向
上させるようにするために、各フォトダイオードの上面
にそれぞれマイクロレンズを形成する技術が知られるよ
うになってきた（特開昭５４−１７６２０号公報参
照）。
【０００５】このようなマイクロレンズの形成方法の一
例としては、マトリックス状に配置された各フォトダイ
オードをそれぞれ覆う平面形状が矩形の樹脂層を形成
し、これら各樹脂層を溶融することによりその表面に曲
率を有するレンズ面を形成するものが知られている。
例としては、マトリックス状に配置された各フォトダイ
オードをそれぞれ覆う平面形状が矩形の樹脂層を形成
し、これら各樹脂層を溶融することによりその表面に曲
率を有するレンズ面を形成するものが知られている。
【０００６】そして、このように形成されるマイクロレ
ンズは、フォトダイオードに集光させる光の量をできる
だけ取り入れる機能をもたせることから、平面形状の面
積をできるだけ大きくすることが必要となる。
ンズは、フォトダイオードに集光させる光の量をできる
だけ取り入れる機能をもたせることから、平面形状の面
積をできるだけ大きくすることが必要となる。
【０００７】一方、マイクロレンズを形成する溶融前の
樹脂層は、溶融の際に、その周囲における他の樹脂層と
つながるようなことのないように分離帯域を設けている
が、この分離帯域は、マイクロレンズの平面形状を大き
くするために、最小限幅を確保した状態で樹脂層を形成
するようになっている。
樹脂層は、溶融の際に、その周囲における他の樹脂層と
つながるようなことのないように分離帯域を設けている
が、この分離帯域は、マイクロレンズの平面形状を大き
くするために、最小限幅を確保した状態で樹脂層を形成
するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面形
状が矩形の樹脂層を溶融させた場合、その各辺が樹脂層
側から遠退くような円弧辺になってしまうことが知られ
ていることから、このことを考慮して、前記分離帯域を
若干広げて設定する必要があった。
状が矩形の樹脂層を溶融させた場合、その各辺が樹脂層
側から遠退くような円弧辺になってしまうことが知られ
ていることから、このことを考慮して、前記分離帯域を
若干広げて設定する必要があった。
【０００９】また、溶融後に形成されるマイクロレンズ
の平面形状は円形に近づく形状、すなわち面積が小さく
なる形状となることから、いまだ充分な集光が図れてい
ないという問題が残されていた。
の平面形状は円形に近づく形状、すなわち面積が小さく
なる形状となることから、いまだ充分な集光が図れてい
ないという問題が残されていた。
【００１０】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、フォトダイオード等の集光部における集光効率を大
幅に向上させたマイクロレンズの製造方法を提供するに
ある。
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、フォトダイオード等の集光部における集光効率を大
幅に向上させたマイクロレンズの製造方法を提供するに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、隣合う２つの角部と
該隣合う２つの角部を結ぶ辺とを有するレンズ材料層を
形成する工程と、前記レンズ材料層を溶融する工程とを
有し、溶融前の前記隣合う２つの角部を結ぶ辺は、角部
より中央部に向い内側に入り込むよう形成されているこ
とを特徴とするものである。
るために、本発明は、基本的には、隣合う２つの角部と
該隣合う２つの角部を結ぶ辺とを有するレンズ材料層を
形成する工程と、前記レンズ材料層を溶融する工程とを
有し、溶融前の前記隣合う２つの角部を結ぶ辺は、角部
より中央部に向い内側に入り込むよう形成されているこ
とを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】このように構成したマイクロレンズの製造方法
は、特に、溶融前の樹脂層はその平面形状における各角
部のそれぞれと互いに隣接する他の角部との間に樹脂層
側に入り込む円弧辺を有する形状としたものである。
は、特に、溶融前の樹脂層はその平面形状における各角
部のそれぞれと互いに隣接する他の角部との間に樹脂層
側に入り込む円弧辺を有する形状としたものである。
【００１３】各角部のそれぞれと互いに隣接する他の角
部との間に直線辺を有する完全なる矩形の場合におい
て、各直線辺が溶融後に樹脂層側から遠退くような円弧
辺になるのなら、上述したように各角部のそれぞれと互
いに隣接する他の角部との間に樹脂層側に入り込む円弧
辺を有する形状とすることにより、該円弧辺は溶融後に
おいて直線辺とすることができる。
部との間に直線辺を有する完全なる矩形の場合におい
て、各直線辺が溶融後に樹脂層側から遠退くような円弧
辺になるのなら、上述したように各角部のそれぞれと互
いに隣接する他の角部との間に樹脂層側に入り込む円弧
辺を有する形状とすることにより、該円弧辺は溶融後に
おいて直線辺とすることができる。
【００１４】このことから、隣接する他のマイクロレン
ズとの間の分離帯域幅を最小限とした状態で、もっとも
面積の大きな矩形状からなるマイクロレンズを形成する
ことができる。
ズとの間の分離帯域幅を最小限とした状態で、もっとも
面積の大きな矩形状からなるマイクロレンズを形成する
ことができる。
【００１５】したがって、集光部における集光効率を大
幅に向上させることができる。
幅に向上させることができる。
【００１６】
【実施例】図２は、本発明によるマイクロレンズの製造
方法を適用させる固体撮像装置の一実施例を示す概略構
成図である。
方法を適用させる固体撮像装置の一実施例を示す概略構
成図である。
【００１７】同図は、一チップの半導体基板の主表面に
図示のような配列で各素子が形成されたものとなってい
る。同図において、前記半導体基板の主表面の光像投影
領域に複数のフォトダイオード１がマトリックス状に配
列されて形成されている。
図示のような配列で各素子が形成されたものとなってい
る。同図において、前記半導体基板の主表面の光像投影
領域に複数のフォトダイオード１がマトリックス状に配
列されて形成されている。
【００１８】また、列方向に配列されたフォトダイオー
ド１の群毎に該列方向に沿って形成された垂直レジスタ
２があり、これら各垂直レジスタ２はＣＣＤ素子から構
成されている。
ド１の群毎に該列方向に沿って形成された垂直レジスタ
２があり、これら各垂直レジスタ２はＣＣＤ素子から構
成されている。
【００１９】これら垂直レジスタ２は、それぞれ列方向
に配列された各フォトダイオード１にて発生した電荷を
読出すとともに列方向に沿って前記光像投影領域外に転
送させるものとなっている。
に配列された各フォトダイオード１にて発生した電荷を
読出すとともに列方向に沿って前記光像投影領域外に転
送させるものとなっている。
【００２０】なお、各フォトダイオード１から垂直レジ
スタ２への電荷読出しは、図示しない電荷読出しゲート
によりなされるようになっている。
スタ２への電荷読出しは、図示しない電荷読出しゲート
によりなされるようになっている。
【００２１】さらに、各垂直レジスタ２からそれぞれ転
送されてきた電荷は、水平シフトレジスタ４に出力さ
れ、この水平シフトレジスタ４によって水平方向に転送
されるようになっている。この水平シフトレジスタ４
は、前記各垂直シフトレジスタ２と同様にＣＣＤ素子に
より構成されている。
送されてきた電荷は、水平シフトレジスタ４に出力さ
れ、この水平シフトレジスタ４によって水平方向に転送
されるようになっている。この水平シフトレジスタ４
は、前記各垂直シフトレジスタ２と同様にＣＣＤ素子に
より構成されている。
【００２２】水平シフトレジスタ４からの出力は、出力
回路５に入力され、この出力回路５において例えば電圧
に変換され、外部に取り出されるようになっている。
回路５に入力され、この出力回路５において例えば電圧
に変換され、外部に取り出されるようになっている。
【００２３】そして、このように各素子が形成された半
導体基板の主表面には、各フォトダイオード１が形成さ
れている領域において開口が形成されることにより、各
フォトダイオード１のみを露呈させる遮光膜（図示せ
ず）が形成されている。
導体基板の主表面には、各フォトダイオード１が形成さ
れている領域において開口が形成されることにより、各
フォトダイオード１のみを露呈させる遮光膜（図示せ
ず）が形成されている。
【００２４】図３は、図２のIII−III線における断面を
示す構成図である。
示す構成図である。
【００２５】同図において、まず、Ｎ型半導体基板１１
があり、このＮ型半導体基板１１の表面にはＰ型ウェル
層１２が形成されている。このＰ型ウェル層１２の主表
面側は、光像投影領域となっており、この光像投影領域
側の前記Ｐ型半導体基板面３１には、複数のＮ型拡散層
１３が散在的に（平面的に観た場合、マトリックス状
に）形成されている。
があり、このＮ型半導体基板１１の表面にはＰ型ウェル
層１２が形成されている。このＰ型ウェル層１２の主表
面側は、光像投影領域となっており、この光像投影領域
側の前記Ｐ型半導体基板面３１には、複数のＮ型拡散層
１３が散在的に（平面的に観た場合、マトリックス状
に）形成されている。
【００２６】これらＮ型拡散層１３は、それぞれ、Ｐ型
ウェル層１２との間にＰＮ接合面を形成し、フォトダイ
オードを構成するようになっている。
ウェル層１２との間にＰＮ接合面を形成し、フォトダイ
オードを構成するようになっている。
【００２７】そして、フォトダイオードを構成する前記
Ｎ型拡散層１３の表面には暗電流発生防止のための濃度
の濃いＰ型拡散層１４が形成されている。
Ｎ型拡散層１３の表面には暗電流発生防止のための濃度
の濃いＰ型拡散層１４が形成されている。
【００２８】また、図中、各フォトダイオードの間の各
領域には、ＣＣＤ素子の電荷転送路となる濃度の小さい
Ｎ型拡散層１５が図中紙面裏から紙面表に沿って形成さ
れている。
領域には、ＣＣＤ素子の電荷転送路となる濃度の小さい
Ｎ型拡散層１５が図中紙面裏から紙面表に沿って形成さ
れている。
【００２９】このＮ型拡散層１５は、また濃度の濃いＰ
型拡散層１６の表面に形成されたものとなっている。Ｐ
型拡散層１６は、電荷吐き出しのためにＮ型半導体基板
１１にパルスを印加した（いわゆる電子シャッタ）際、
Ｎ型拡散層１５内に転送されている電荷がＮ型半導体基
板１１側に移動するのを妨げる層となるものである。
型拡散層１６の表面に形成されたものとなっている。Ｐ
型拡散層１６は、電荷吐き出しのためにＮ型半導体基板
１１にパルスを印加した（いわゆる電子シャッタ）際、
Ｎ型拡散層１５内に転送されている電荷がＮ型半導体基
板１１側に移動するのを妨げる層となるものである。
【００３０】さらに、フォトダイオードを構成するＮ型
拡散層１３に対し電荷が転送される側のＮ型拡散層１５
と逆側に位置づけられるＮ型拡散層１５との間には、ア
イソレーション層となる濃度の濃いＰ型拡散層１７が形
成されている。
拡散層１３に対し電荷が転送される側のＮ型拡散層１５
と逆側に位置づけられるＮ型拡散層１５との間には、ア
イソレーション層となる濃度の濃いＰ型拡散層１７が形
成されている。
【００３１】このように各拡散層が形成された表面には
透明な半導体酸化膜１８が形成され、この半導体酸化膜
１８の表面には、たとえばポリシリコン層からなる転送
電極１９（ＣＣＤ素子の）が形成されている。この転送
電極１９は、異なる層に形成された他の転送電極２０と
ともに２相駆動電極構造を構成するようになっている。
透明な半導体酸化膜１８が形成され、この半導体酸化膜
１８の表面には、たとえばポリシリコン層からなる転送
電極１９（ＣＣＤ素子の）が形成されている。この転送
電極１９は、異なる層に形成された他の転送電極２０と
ともに２相駆動電極構造を構成するようになっている。
【００３２】このうち、転送電極１９は、フォトダイオ
ードを構成するＮ型拡散層１３の領域にまで延在され、
電荷読出電極を兼ねているようになっている。すなわ
ち、転送電極１９に電圧が印加されるとＮ型拡散層１３
とＮ型拡散層１５を接続させるＮチャンネル層が形成さ
れることになり、フォトダイオード側の電荷がＣＣＤ素
子側に読みだされるようになる。
ードを構成するＮ型拡散層１３の領域にまで延在され、
電荷読出電極を兼ねているようになっている。すなわ
ち、転送電極１９に電圧が印加されるとＮ型拡散層１３
とＮ型拡散層１５を接続させるＮチャンネル層が形成さ
れることになり、フォトダイオード側の電荷がＣＣＤ素
子側に読みだされるようになる。
【００３３】そして、転送電極１９、２０が形成された
半導体酸化膜１８面には、前記転送電極１９、２０をも
覆って半導体酸化膜１８Ａが形成され、この半導体酸化
膜１８Ａ面には、フォトダイオードの上方領域を除いて
たとえばアルミニュウからなる遮光膜２１が形成されて
いる。これにより、この遮光膜２１からは前記半導体酸
化膜を通してフォトダイオードが露呈されるようになっ
ている。
半導体酸化膜１８面には、前記転送電極１９、２０をも
覆って半導体酸化膜１８Ａが形成され、この半導体酸化
膜１８Ａ面には、フォトダイオードの上方領域を除いて
たとえばアルミニュウからなる遮光膜２１が形成されて
いる。これにより、この遮光膜２１からは前記半導体酸
化膜を通してフォトダイオードが露呈されるようになっ
ている。
【００３４】さらに、遮光膜２１が形成された半導体酸
化膜１８Ａ面には、前記遮光膜２１をも覆って有機性透
明保護膜２２Ａが形成され、この有機性透明保護膜２２
Ａ面には、フォトダイオードの上方の領域に色分解用フ
ィルタ膜２３が形成されている。
化膜１８Ａ面には、前記遮光膜２１をも覆って有機性透
明保護膜２２Ａが形成され、この有機性透明保護膜２２
Ａ面には、フォトダイオードの上方の領域に色分解用フ
ィルタ膜２３が形成されている。
【００３５】色分解用フィルタ膜２３が形成された有機
性透明保護膜２２Ａ面には、前記色分解用フィルタ膜２
３をも覆って有機性透明保護膜２２Ｂが形成され、この
有機性透明保護膜２２Ｂ面には、フォトダイオードの上
方の領域に、すなわち、前記色分解用フィルタ膜２３に
重畳させてマイクロレンズ２４が形成されている。
性透明保護膜２２Ａ面には、前記色分解用フィルタ膜２
３をも覆って有機性透明保護膜２２Ｂが形成され、この
有機性透明保護膜２２Ｂ面には、フォトダイオードの上
方の領域に、すなわち、前記色分解用フィルタ膜２３に
重畳させてマイクロレンズ２４が形成されている。
【００３６】このマイクロレンズ２４は有機樹脂などを
熱軟化して、図示のように曲率をもたせて形成されたも
のとなっている。
熱軟化して、図示のように曲率をもたせて形成されたも
のとなっている。
【００３７】次に、図４を用いて前記マイクロレンズの
製造方法について説明をする。
製造方法について説明をする。
【００３８】工程１ 図３に示す有機性透明保護膜２２Ｂの上面全域に熱・紫
外線架橋性を有するポジレジスト３０を塗布する。この
ポジレジスト３０の膜厚としては１．０〜２．５μｍが
適当である。この場合、ポジレジスト３０の厚さは、溶
融後に形成されるマイクロレンズ２４の厚さに対応する
ものとなっている。
外線架橋性を有するポジレジスト３０を塗布する。この
ポジレジスト３０の膜厚としては１．０〜２．５μｍが
適当である。この場合、ポジレジスト３０の厚さは、溶
融後に形成されるマイクロレンズ２４の厚さに対応する
ものとなっている。
【００３９】そして、このようにして形成されたポジレ
ジスト３０をプリベークした後、その上方にフォトマス
ク３２を配置する。
ジスト３０をプリベークした後、その上方にフォトマス
ク３２を配置する。
【００４０】このフォトマスク３２は、ガラス基板３２
Ａにマスクパターン３２Ｂが形成されたものであり、こ
のマスクパターン３２は、図１に示すように、マイクロ
レンズ２４の形成領域に対応する領域にたとえばＣｒ遮
光膜が形成されて構成されたものとなっている。
Ａにマスクパターン３２Ｂが形成されたものであり、こ
のマスクパターン３２は、図１に示すように、マイクロ
レンズ２４の形成領域に対応する領域にたとえばＣｒ遮
光膜が形成されて構成されたものとなっている。
【００４１】各マイクロレンズ２４に対応する遮光膜
は、ほぼ矩形をなし、その各角部のそれぞれと互いに隣
接する他の角部との間に樹脂層側に入り込む円弧辺を有
する形状となっている。
は、ほぼ矩形をなし、その各角部のそれぞれと互いに隣
接する他の角部との間に樹脂層側に入り込む円弧辺を有
する形状となっている。
【００４２】ここで、具体的には、画素ピッチ約６．５
（Ｈ）μｍ×７．５（Ｖ）μｍで所定数の画素が集積さ
れた素子の場合、Ｙ方向辺における入り込みの最大値Δ
Ｘは０．１〜０．２μｍ、Ｘ方向辺における入り込みの
最大値ΔＹは０．１０〜０．３μｍになっている。ま
た、隣接するＹ方向側の遮光膜とのギャップＧｙは０．
６〜０．９μｍ、隣接するＸ方向側の遮光膜とのギャッ
プＧｘは０．６〜０．８μｍになっている。
（Ｈ）μｍ×７．５（Ｖ）μｍで所定数の画素が集積さ
れた素子の場合、Ｙ方向辺における入り込みの最大値Δ
Ｘは０．１〜０．２μｍ、Ｘ方向辺における入り込みの
最大値ΔＹは０．１０〜０．３μｍになっている。ま
た、隣接するＹ方向側の遮光膜とのギャップＧｙは０．
６〜０．９μｍ、隣接するＸ方向側の遮光膜とのギャッ
プＧｘは０．６〜０．８μｍになっている。
【００４３】そして、前記フォトマスク３２を介して、
波長４３６ｍｍの光（ｇ線）を前記ポジレジスト３０に
露光する。
波長４３６ｍｍの光（ｇ線）を前記ポジレジスト３０に
露光する。
【００４４】工程２ 有機アルカリ現像液を用いて、露光されたポジレジスト
３０を現像する。これにより、フォトマスク３２のマス
クパターン３２Ｂ通りにポジレジスト３０が残存する。
３０を現像する。これにより、フォトマスク３２のマス
クパターン３２Ｂ通りにポジレジスト３０が残存する。
【００４５】その後、紫外線を全面照射すること等によ
り脱色することにより、可視光でその透過率が８５％以
上になる。
り脱色することにより、可視光でその透過率が８５％以
上になる。
【００４６】工程３ その後、１６０〜２００℃の熱処理を施すことにより、
前記ポジレジスト３０を軟化・流動させ、その表面に曲
率を有するマイクロレンズ２４を形成する。
前記ポジレジスト３０を軟化・流動させ、その表面に曲
率を有するマイクロレンズ２４を形成する。
【００４７】このようにしてマイクロレンズ２４を形成
することにより、図５に示すように、各角部のそれぞれ
と互いに隣接する他の角部との間に直線辺を有する完全
なる矩形のマイクロレンズ２４を形成できることにな
る。そして、この際のレンズギャップは約０．８μｍに
確保することができる。
することにより、図５に示すように、各角部のそれぞれ
と互いに隣接する他の角部との間に直線辺を有する完全
なる矩形のマイクロレンズ２４を形成できることにな
る。そして、この際のレンズギャップは約０．８μｍに
確保することができる。
【００４８】以上説明した実施例によれば、特に、溶融
前のポジレジスト３０はその平面形状における各角部の
それぞれと互いに隣接する他の角部との間にポジレジス
ト３０層側に入り込む円弧辺を有する形状としたもので
ある。
前のポジレジスト３０はその平面形状における各角部の
それぞれと互いに隣接する他の角部との間にポジレジス
ト３０層側に入り込む円弧辺を有する形状としたもので
ある。
【００４９】溶融前のポジレジストパターンの形状が、
各角部のそれぞれと互いに隣接する他の角部との間に直
線辺を有する完全なる矩形の場合において、各直線辺が
溶融後にポジレジスト側から遠退くような円弧辺になる
ので、上述したように各角部のそれぞれと互いに隣接す
る他の角部との間にポジレジスト３０側に入り込む円弧
辺を有する形状とすることにより、該円弧辺は溶融後に
おいて直線辺とすることができる。
各角部のそれぞれと互いに隣接する他の角部との間に直
線辺を有する完全なる矩形の場合において、各直線辺が
溶融後にポジレジスト側から遠退くような円弧辺になる
ので、上述したように各角部のそれぞれと互いに隣接す
る他の角部との間にポジレジスト３０側に入り込む円弧
辺を有する形状とすることにより、該円弧辺は溶融後に
おいて直線辺とすることができる。
【００５０】このことから、隣接する他のマイクロレン
ズ２４との間の分離帯域幅を最小限とした状態で、もっ
とも面積の大きな矩形状からなるマイクロレンズ２４を
形成することができる。
ズ２４との間の分離帯域幅を最小限とした状態で、もっ
とも面積の大きな矩形状からなるマイクロレンズ２４を
形成することができる。
【００５１】したがって、集光部における集光効率を大
幅に向上させることができる。
幅に向上させることができる。
【００５２】図７（ａ）は、本実施例で用いられるフォ
トマスク３２のマスクパターンを用いて形成したレジス
トパターンをレーザ顕微鏡で示した写真であり、図７
（ｂ）に示す従来のフォトマスクを用いたレジストパタ
ーンの写真と対比して示している。
トマスク３２のマスクパターンを用いて形成したレジス
トパターンをレーザ顕微鏡で示した写真であり、図７
（ｂ）に示す従来のフォトマスクを用いたレジストパタ
ーンの写真と対比して示している。
【００５３】これらの各写真から判るように、図７
（ａ）に示すものは、レジストパターンの各辺が円弧状
に後退した形状をなしている。
（ａ）に示すものは、レジストパターンの各辺が円弧状
に後退した形状をなしている。
【００５４】また、図８（ａ）は、図７（ａ）に示すレ
ジストパターンを熱軟化させて形成したマイクロレンズ
をレーザ顕微鏡で示した写真であり、図８（ｂ）に示す
従来のマイクロレンズの写真と対比して示している。
ジストパターンを熱軟化させて形成したマイクロレンズ
をレーザ顕微鏡で示した写真であり、図８（ｂ）に示す
従来のマイクロレンズの写真と対比して示している。
【００５５】これらの各写真から判るように、図８
（ａ）に示すものは、マイクロレンズの各辺が直線とな
っており、また、各マイクロレンズの占める面積が大き
く（したがって、分離帯域の面積が小さく）なっている
ことが判る。
（ａ）に示すものは、マイクロレンズの各辺が直線とな
っており、また、各マイクロレンズの占める面積が大き
く（したがって、分離帯域の面積が小さく）なっている
ことが判る。
【００５６】レンズ面積比は、従来にあっては６８％で
あったのに対し、本実施例では７８％となり、従来より
も１０％増大するようになった。このことにより、固体
撮像素子における感度は従来よりも１．２ｄＢ向上し
た。
あったのに対し、本実施例では７８％となり、従来より
も１０％増大するようになった。このことにより、固体
撮像素子における感度は従来よりも１．２ｄＢ向上し
た。
【００５７】上述した実施例では、溶融前の前記樹脂層
はその平面形状における各辺が完全な円弧辺としたもの
であるが、これのみに限定されず、図６に示すように、
直線の集合によって全体としてほぼ円弧形状をなしたも
のであってもよいことはもちろんである。
はその平面形状における各辺が完全な円弧辺としたもの
であるが、これのみに限定されず、図６に示すように、
直線の集合によって全体としてほぼ円弧形状をなしたも
のであってもよいことはもちろんである。
【００５８】また、上述した実施例では、固体撮像素子
に本発明を適用させたものである。しかし、これに限定
されることはなく、たとえば液晶表示基板に適用するこ
ともできる。たとえばバックライト側の光を液晶表示基
板に透過させる場合において、各液晶表示セルに多量の
光を取り入れるようにバックライト側の液晶表示基板面
に各液晶表示セル毎に本発明によるマイクロレンズを形
成することができる。
に本発明を適用させたものである。しかし、これに限定
されることはなく、たとえば液晶表示基板に適用するこ
ともできる。たとえばバックライト側の光を液晶表示基
板に透過させる場合において、各液晶表示セルに多量の
光を取り入れるようにバックライト側の液晶表示基板面
に各液晶表示セル毎に本発明によるマイクロレンズを形
成することができる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるマイクロレンズの製造方法によれば、集光
部における集光効率を大幅に向上させることができる。
本発明によるマイクロレンズの製造方法によれば、集光
部における集光効率を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明によるマイクロレンズの製造方法の一実
施例を示す説明図で、フォトマスクのマスクパターンを
示した平面図である。
施例を示す説明図で、フォトマスクのマスクパターンを
示した平面図である。
【図２】本発明が適用される固体撮像素子の一実施例を
示す概略平面図である。
示す概略平面図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】本発明によるマイクロレンズの製造方法の一実
施例を示す工程図である。
施例を示す工程図である。
【図５】本発明によるマイクロレンズの製造方法によっ
て形成されたマイクロレンズを示す平面図である。
て形成されたマイクロレンズを示す平面図である。
【図６】本発明によるマイクロレンズの製造方法の他の
実施例を示す説明図である。
実施例を示す説明図である。
【図７】フォトマスクの顕微鏡写真であり、（ａ）は本
発明の実施に用いられるフォトマスク、（ｂ）は従来の
実施に用いられたフォトマスクである。
発明の実施に用いられるフォトマスク、（ｂ）は従来の
実施に用いられたフォトマスクである。
【図８】マイクロレンズの顕微鏡写真であり、（ａ）は
本発明により形成されたマイクロレンズ、（ｂ）は従来
のマイクロレンズである。
本発明により形成されたマイクロレンズ、（ｂ）は従来
のマイクロレンズである。
【符号の説明】 ２４…マイクロレンズ、３２…フォトマスク、３２Ｂ…
マスクパターン、３０…ポジレジスト。
マスクパターン、３０…ポジレジスト。
フロントページの続き (72)発明者 久慈 卓見 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所 茂原工場内 (72)発明者 中野 寿夫 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 磯田 高志 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 金坂 和美 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−163871（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/14 G02B 3/00 H04N 5/335
Claims (4)
- 【請求項１】 隣合う２つの角部と該隣合う２つの角部
を結ぶ辺とを有するレンズ材料層を形成する工程と、前
記レンズ材料層を溶融する工程とを有し、溶融前の前記
隣合う２つの角部を結ぶ辺は、角部より中央部に向い内
側に入り込むよう形成されていることを特徴とするマイ
クロレンズの製造方法。 - 【請求項２】 複数の樹脂層を基板上に形成し、この樹
脂層を溶融することにより表面に曲率を有するレンズを
形成するマイクロレンズの製造方法において、溶融前の
前記樹脂層はその平面形状における各角部のそれぞれの
互いに隣接する他の角部との間で樹脂層側に入り込む円
弧辺を有する形状としたことを特徴とするマイクロレン
ズの製造方法。 - 【請求項３】 樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を
フォトマスクを介してパターンニングする工程と、前記
パターンを形成した樹脂層を溶融する工程とを有し、前
記フォトマスクは隣合う角部と該角部を結ぶ辺が段階的
に入り込むパターンを有することを特徴とするマイクロ
レンズの製造方法。 - 【請求項４】 隣合う角部と該隣合う角部に挾まれた辺
とを有する樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を溶融
する工程とを有し、前記樹脂層の隣合う角部に挾まれた
辺を、前記溶融により、隣合う角部を結ぶ線の内側から
隣合う角部を結ぶ線に近づくよう変形させることを特徴
とするマイクロレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03203351A JP3108475B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03203351A JP3108475B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロレンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529592A JPH0529592A (ja) | 1993-02-05 |
| JP3108475B2 true JP3108475B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=16472594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03203351A Expired - Fee Related JP3108475B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | マイクロレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108475B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4696927B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2011-06-08 | 凸版印刷株式会社 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
| JP2013117662A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Toppan Printing Co Ltd | マイクロレンズの製造方法およびマイクロレンズ製造用フォトマスク |
| JP2014016454A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Toppan Printing Co Ltd | マイクロレンズの製造方法およびマイクロレンズ製造用フォトマスク |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP03203351A patent/JP3108475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529592A (ja) | 1993-02-05 |
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