JP3201205B2 - カラー固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
カラー固体撮像素子の製造方法Info
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- JP3201205B2 JP3201205B2 JP2229195A JP2229195A JP3201205B2 JP 3201205 B2 JP3201205 B2 JP 3201205B2 JP 2229195 A JP2229195 A JP 2229195A JP 2229195 A JP2229195 A JP 2229195A JP 3201205 B2 JP3201205 B2 JP 3201205B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー固体撮像素子に係
り、特に、光感度の大幅な改善が図れるカラー固体撮像
素子とその簡便な製造方法に関するものである。
り、特に、光感度の大幅な改善が図れるカラー固体撮像
素子とその簡便な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のカラー固体撮像素子としては、
図７に示すようにシリコン等の基体ａ内に埋設された複
数の受光素子ｂと各受光素子ｂの光入射側に設けられた
赤、緑、青のカラーフィルター層ｃとでその主要部が構
成されるものが知られている。しかし、図７に示された
構造のカラー固体撮像素子はその光感度に難があるた
め、図８に示すようにカラーフィルター層ｃの光入射側
に入射光を各受光素子ｂへ集束させるマイクロ凸レンズ
ｄ群を設けた構造のカラー固体撮像素子が開発されてい
る。尚、図７及び図８中、ｅは透明材料で構成された平
滑化層、ｆは各受光素子ｂの間隙部に対応する部位に設
けられた遮光膜、ｇは透明樹脂で構成されたフィルター
オーバーコート層をそれぞれ示している。
図７に示すようにシリコン等の基体ａ内に埋設された複
数の受光素子ｂと各受光素子ｂの光入射側に設けられた
赤、緑、青のカラーフィルター層ｃとでその主要部が構
成されるものが知られている。しかし、図７に示された
構造のカラー固体撮像素子はその光感度に難があるた
め、図８に示すようにカラーフィルター層ｃの光入射側
に入射光を各受光素子ｂへ集束させるマイクロ凸レンズ
ｄ群を設けた構造のカラー固体撮像素子が開発されてい
る。尚、図７及び図８中、ｅは透明材料で構成された平
滑化層、ｆは各受光素子ｂの間隙部に対応する部位に設
けられた遮光膜、ｇは透明樹脂で構成されたフィルター
オーバーコート層をそれぞれ示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示さ
れた構造のカラー固体撮像素子はマイクロ凸レンズｄ群
を備えている分、図７に示された構造のカラー固体撮像
素子よりその光感度は改善されているが未だ充分でない
問題点を有していた。
れた構造のカラー固体撮像素子はマイクロ凸レンズｄ群
を備えている分、図７に示された構造のカラー固体撮像
素子よりその光感度は改善されているが未だ充分でない
問題点を有していた。
【０００４】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、光感度の大幅な改
善が図れるカラー固体撮像素子とその簡便な製造方法を
提供することにある。
たもので、その課題とするところは、光感度の大幅な改
善が図れるカラー固体撮像素子とその簡便な製造方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるカラー固
体撮像素子は、複数の受光素子と各受光素子の光入射側
に設けられたカラーフィルター層とを備えるカラー固体
撮像素子を前提とし、上記カラーフィルター層の光入射
側に入射光を各受光素子へ集束させる上下２枚組のマイ
クロ凸レンズ群を設けたことを特徴とするものである。
体撮像素子は、複数の受光素子と各受光素子の光入射側
に設けられたカラーフィルター層とを備えるカラー固体
撮像素子を前提とし、上記カラーフィルター層の光入射
側に入射光を各受光素子へ集束させる上下２枚組のマイ
クロ凸レンズ群を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】そして、上記カラー固体撮像素子は、カラ
ーフィルター層の光入射側に入射光を各受光素子へ集束
させる上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を備えているた
め、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群の作用により各受
光素子へ入射光を効率よく集光させることができその光
感度を大幅に向上させることが可能となる。
ーフィルター層の光入射側に入射光を各受光素子へ集束
させる上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を備えているた
め、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群の作用により各受
光素子へ入射光を効率よく集光させることができその光
感度を大幅に向上させることが可能となる。
【０００７】この様なカラー固体撮像素子において上下
２枚組のマイクロ凸レンズ群を除く構成は従来のカラー
固体撮像素子と同様である。また、カラーフィルター層
としては、着色材を含有するインキを画素パターンに印
刷して形成した印刷法によるカラーフィルター層、透明
樹脂を画素パターンに染色して形成した染色法によるカ
ラーフィルター層、あるいは着色材を含有する感光性透
明樹脂を塗布した後フォトリソプロセスに従って画素パ
ターンに露光・現像して形成した顔料分散法によるカラ
ーフィルター層、着色材を含有する電着塗料を画素パタ
ーンに電着させて形成した電着法によるカラーフィルタ
ー層、着色材を含有するトナーを電子写真法に従って画
素パターンに付着させて形成した電子写真法によるカラ
ーフィルター層等の周知のカラーフィルター層を利用す
ることができる。
２枚組のマイクロ凸レンズ群を除く構成は従来のカラー
固体撮像素子と同様である。また、カラーフィルター層
としては、着色材を含有するインキを画素パターンに印
刷して形成した印刷法によるカラーフィルター層、透明
樹脂を画素パターンに染色して形成した染色法によるカ
ラーフィルター層、あるいは着色材を含有する感光性透
明樹脂を塗布した後フォトリソプロセスに従って画素パ
ターンに露光・現像して形成した顔料分散法によるカラ
ーフィルター層、着色材を含有する電着塗料を画素パタ
ーンに電着させて形成した電着法によるカラーフィルタ
ー層、着色材を含有するトナーを電子写真法に従って画
素パターンに付着させて形成した電子写真法によるカラ
ーフィルター層等の周知のカラーフィルター層を利用す
ることができる。
【０００８】ここで、カラーフィルター層の光入射側で
かつ受光素子部に対応する部位に上下２枚組のマイクロ
凸レンズ群を配設した上記カラー固体撮像素子を製造す
るには困難が伴う。請求項１に係わる発明は上記カラー
固体撮像素子を簡便に製造できる方法に関する。
かつ受光素子部に対応する部位に上下２枚組のマイクロ
凸レンズ群を配設した上記カラー固体撮像素子を製造す
るには困難が伴う。請求項１に係わる発明は上記カラー
固体撮像素子を簡便に製造できる方法に関する。
【０００９】すなわち、請求項１に係わる発明は、複数
の受光素子と各受光素子の光入射側に設けられたカラー
フィルター層と、前記カラーフィルター層の光入射側に
入射光を各受光素子へ集束させる上下２枚組のマイクロ
凸レンズ群を設けたカラー固体撮像素子の製造方法にお
いて、カラーフィルター層上の各受光素子の間隙部に対
応する部位に直接若しくはフィルターオーバーコート層
を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る凸條を格
子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化させて各
受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後に表面を
プラズマエッチングして内面をなだらかにした凹形状部
となるレンズ形成層を形成する工程と、このレンズ形成
層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面が平坦に
なる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上記凹形状
部により各受光素子部に対応する部位に下側マイクロ凸
レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ凸レンズ
群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対応する部
位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の第二透明
樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化させて各
受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レンズ群を
形成する工程、とを具備することを特徴とするものであ
る。
の受光素子と各受光素子の光入射側に設けられたカラー
フィルター層と、前記カラーフィルター層の光入射側に
入射光を各受光素子へ集束させる上下２枚組のマイクロ
凸レンズ群を設けたカラー固体撮像素子の製造方法にお
いて、カラーフィルター層上の各受光素子の間隙部に対
応する部位に直接若しくはフィルターオーバーコート層
を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る凸條を格
子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化させて各
受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後に表面を
プラズマエッチングして内面をなだらかにした凹形状部
となるレンズ形成層を形成する工程と、このレンズ形成
層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面が平坦に
なる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上記凹形状
部により各受光素子部に対応する部位に下側マイクロ凸
レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ凸レンズ
群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対応する部
位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の第二透明
樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化させて各
受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レンズ群を
形成する工程、とを具備することを特徴とするものであ
る。
【００１０】尚、各受光素子の間隙部に対応する部位に
格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素子
部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形成
する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエッ
チングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成形される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素子
部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形成
する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエッ
チングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成形される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
【００１１】また、上記凸條と略円形状の第二透明樹脂
層については、前者が各受光素子の間隙部に対応する部
位に、後者が各受光素子部に対応する部位にそれぞれ設
ける必要があるため、これ等を感光性樹脂（例えばノボ
ラック樹脂系の感光性材料）で構成することが望ましい
（請求項２）。尚、上記凸條と略円形状の第二透明樹脂
層を加熱流動化させた場合、各材料の表面張力の作用に
よりその表面がなだらかな曲面形状に変形され上記レン
ズ形成層及び上側マイクロ凸レンズ群が形成される。
層については、前者が各受光素子の間隙部に対応する部
位に、後者が各受光素子部に対応する部位にそれぞれ設
ける必要があるため、これ等を感光性樹脂（例えばノボ
ラック樹脂系の感光性材料）で構成することが望ましい
（請求項２）。尚、上記凸條と略円形状の第二透明樹脂
層を加熱流動化させた場合、各材料の表面張力の作用に
よりその表面がなだらかな曲面形状に変形され上記レン
ズ形成層及び上側マイクロ凸レンズ群が形成される。
【００１２】また、上記レンズ形成層で成型される下側
マイクロ凸レンズ群については屈折率１．８以上の透明
樹脂でこれを構成することを要し、例えば、アクリル樹
脂、アクリルエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹
脂、あるいはこれ等の共重合樹脂等やエポキシ樹脂とメ
ラミン樹脂との混合物等が利用できる。
マイクロ凸レンズ群については屈折率１．８以上の透明
樹脂でこれを構成することを要し、例えば、アクリル樹
脂、アクリルエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹
脂、あるいはこれ等の共重合樹脂等やエポキシ樹脂とメ
ラミン樹脂との混合物等が利用できる。
【００１３】
【００１４】本発明に係わるカラー固体撮像素子の製造
方法によれば、カラーフィルター層上の各受光素子の間
隙部に対応する部位に直接若しくはフィルターオーバー
コート層を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る
凸條を格子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後
に表面をプラズマエッチングして内面をなだらかにした
凹形状部となるレンズ形成層を形成する工程と、このレ
ンズ形成層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面
が平坦になる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上
記凹形状部により各受光素子部に対応する部位に下側マ
イクロ凸レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ
凸レンズ群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対
応する部位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の
第二透明樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レ
ンズ群を形成する工程、とを具備し、これによりカラー
フィルイター層の光入射側でかつ受光素子部に対応する
部位に上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を配設すること
ができるため、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を有す
るカラー固体撮像素子を簡便かつ確実に製造することが
可能となる。また、各受光素子の間隙部に対応する部位
に格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形
成する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエ
ッチングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成型される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
方法によれば、カラーフィルター層上の各受光素子の間
隙部に対応する部位に直接若しくはフィルターオーバー
コート層を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る
凸條を格子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後
に表面をプラズマエッチングして内面をなだらかにした
凹形状部となるレンズ形成層を形成する工程と、このレ
ンズ形成層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面
が平坦になる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上
記凹形状部により各受光素子部に対応する部位に下側マ
イクロ凸レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ
凸レンズ群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対
応する部位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の
第二透明樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レ
ンズ群を形成する工程、とを具備し、これによりカラー
フィルイター層の光入射側でかつ受光素子部に対応する
部位に上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を配設すること
ができるため、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を有す
るカラー固体撮像素子を簡便かつ確実に製造することが
可能となる。また、各受光素子の間隙部に対応する部位
に格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形
成する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエ
ッチングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成型される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１６】この実施例に係るカラー固体撮像素子１０
０は、図１に示すようにシリコン基体１と、このシリコ
ン基体１内にマトリックス状に配列された複数の受光素
子２と、上記シリコン基体１上に設けられた透明な下部
平滑化層３と、この下部平滑化層３上でかつ各受光素子
部に対応する部位に設けられた赤、緑、青（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）のカラーフィルター層４と、同じく下部平滑化層３
上でかつ各受光素子の間隙部（マトリックス状に配列さ
れた受光素子２の間隙部で格子形状となる）に対応する
部位に設けられた金属クロムから成る格子状の遮光層５
と、これ等カラーフィルター層４と遮光層５上に設けら
れた透明なフィルターオーバーコート層６と、このフィ
ルターオーバーコート層６上に設けられ屈折率１．３〜
１．５のノボラック樹脂系感光性樹脂で構成されかつ各
受光素子部に対応する部位が球面状の凹形状部となるレ
ンズ形成層７と、このレンズ形成層７上に設けられかつ
屈折率１．８以上のポリイミド樹脂から成る下側マイク
ロ凸レンズ８群と、この下側マイクロ凸レンズ８群上に
設けられた透明な上部平滑化層９と、この上部平滑化層
９上の各受光素子部に対応する部位に設けられ上記レン
ズ形成層７と同一材料で形成された上側マイクロ凸レン
ズ１０群とでその主要部が構成されている。
０は、図１に示すようにシリコン基体１と、このシリコ
ン基体１内にマトリックス状に配列された複数の受光素
子２と、上記シリコン基体１上に設けられた透明な下部
平滑化層３と、この下部平滑化層３上でかつ各受光素子
部に対応する部位に設けられた赤、緑、青（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）のカラーフィルター層４と、同じく下部平滑化層３
上でかつ各受光素子の間隙部（マトリックス状に配列さ
れた受光素子２の間隙部で格子形状となる）に対応する
部位に設けられた金属クロムから成る格子状の遮光層５
と、これ等カラーフィルター層４と遮光層５上に設けら
れた透明なフィルターオーバーコート層６と、このフィ
ルターオーバーコート層６上に設けられ屈折率１．３〜
１．５のノボラック樹脂系感光性樹脂で構成されかつ各
受光素子部に対応する部位が球面状の凹形状部となるレ
ンズ形成層７と、このレンズ形成層７上に設けられかつ
屈折率１．８以上のポリイミド樹脂から成る下側マイク
ロ凸レンズ８群と、この下側マイクロ凸レンズ８群上に
設けられた透明な上部平滑化層９と、この上部平滑化層
９上の各受光素子部に対応する部位に設けられ上記レン
ズ形成層７と同一材料で形成された上側マイクロ凸レン
ズ１０群とでその主要部が構成されている。
【００１７】そして、この実施例に係るカラー固体撮像
素子１００の光感度を測定したところ以下のような好結
果が得られた。すなわち、マイクロ凸レンズを具備しな
い従来のカラー固体撮像素子（図７に示された構造を有
しかつレンズ形成層７，下側マイクロ凸レンズ群８，上
部平滑化層９及び上側マイクロ凸レンズ群１０が設けら
れていない点を除き実施例に係るカラー固体撮像素子と
同一材料で構成されたもの）の光感度を１とした場合、
カラーフィルターの光入射側に１組のマイクロ凸レンズ
群を備える従来のカラー固体撮像素子（図８に示された
構造を有しかつ共通の構成部材は実施例と同一の材料で
構成されたもの）の光感度がその２．３倍であったのに
対し、実施例に係るカラー固体撮像素子１００の光感度
はその２．７〜３倍を示し、光感度が大幅に改善されて
いることを確認できた。
素子１００の光感度を測定したところ以下のような好結
果が得られた。すなわち、マイクロ凸レンズを具備しな
い従来のカラー固体撮像素子（図７に示された構造を有
しかつレンズ形成層７，下側マイクロ凸レンズ群８，上
部平滑化層９及び上側マイクロ凸レンズ群１０が設けら
れていない点を除き実施例に係るカラー固体撮像素子と
同一材料で構成されたもの）の光感度を１とした場合、
カラーフィルターの光入射側に１組のマイクロ凸レンズ
群を備える従来のカラー固体撮像素子（図８に示された
構造を有しかつ共通の構成部材は実施例と同一の材料で
構成されたもの）の光感度がその２．３倍であったのに
対し、実施例に係るカラー固体撮像素子１００の光感度
はその２．７〜３倍を示し、光感度が大幅に改善されて
いることを確認できた。
【００１８】尚、この実施例に係るカラー固体撮像素子
１００は以下のような工程を経て製造されたものであ
る。すなわち、図２に示すようにシリコン基体１内にマ
トリックス状に配列された複数の受光素子２を有する固
体撮像素子上に、透明な下部平滑化層３と、カラーフィ
ルター層４並びに遮光層５と、透明なフィルターオーバ
ーコート層６を従来法に従って形成し、かつ、このフィ
ルターオーバーコート層６上に屈折率１．３〜１．５の
ノボラック樹脂系感光性樹脂（ヘキスト社製商品名ＡＺ
−１３５０）を塗布し、パターン露光・現像処理して上
記遮光層５の形成部と略同一部位に格子状の凸條７’を
形成した。
１００は以下のような工程を経て製造されたものであ
る。すなわち、図２に示すようにシリコン基体１内にマ
トリックス状に配列された複数の受光素子２を有する固
体撮像素子上に、透明な下部平滑化層３と、カラーフィ
ルター層４並びに遮光層５と、透明なフィルターオーバ
ーコート層６を従来法に従って形成し、かつ、このフィ
ルターオーバーコート層６上に屈折率１．３〜１．５の
ノボラック樹脂系感光性樹脂（ヘキスト社製商品名ＡＺ
−１３５０）を塗布し、パターン露光・現像処理して上
記遮光層５の形成部と略同一部位に格子状の凸條７’を
形成した。
【００１９】次に、ノボラック樹脂系感光性樹脂から成
る凸條７’を１００℃で２分間及び１３０℃で２分間、
二段階の加熱処理を施して凸條７’を流動化させ、か
つ、その表面を酸素プラズマで軽くエッチング処理して
各受光素子部に対応する部位が球面状の凹形状部となる
レンズ形成層７を形成した（図３参照）。尚、プラズマ
エッチング処理はＲＩＥ装置を用い、酸素導入量１５０
ＳＣＣＭ、パワー３５０Ｗの条件で行った。
る凸條７’を１００℃で２分間及び１３０℃で２分間、
二段階の加熱処理を施して凸條７’を流動化させ、か
つ、その表面を酸素プラズマで軽くエッチング処理して
各受光素子部に対応する部位が球面状の凹形状部となる
レンズ形成層７を形成した（図３参照）。尚、プラズマ
エッチング処理はＲＩＥ装置を用い、酸素導入量１５０
ＳＣＣＭ、パワー３５０Ｗの条件で行った。
【００２０】次に、このレンズ形成層７上に屈折率１．
８以上のポリイミド樹脂をスピンコート法によりその塗
膜表面が平坦になる程度まで塗布し、かつ、レンズ形成
層７の凹形状部で型取りして各受光素子部に対応する部
位に下側マイクロ凸レンズ８群を形成した（図４参
照）。
８以上のポリイミド樹脂をスピンコート法によりその塗
膜表面が平坦になる程度まで塗布し、かつ、レンズ形成
層７の凹形状部で型取りして各受光素子部に対応する部
位に下側マイクロ凸レンズ８群を形成した（図４参
照）。
【００２１】そして、この下側マイクロ凸レンズ８群上
に透明な上部平滑化層９を形成した後、この上部平滑化
層９上に上記ノボラック樹脂系感光性樹脂（ヘキスト社
製商品名ＡＺ−１３５０）を塗布し、パターン露光・現
像処理して各受光素子部に対応する部位に略円形状の第
二透明樹脂層１０’を形成し（図５参照）、更に１８０
℃で２分間の加熱処理を施し第二透明樹脂層１０’を加
熱流動化させて上側マイクロ凸レンズ１０群を形成し、
図６に示すようなカラー固体撮像素子１００を得た。
に透明な上部平滑化層９を形成した後、この上部平滑化
層９上に上記ノボラック樹脂系感光性樹脂（ヘキスト社
製商品名ＡＺ−１３５０）を塗布し、パターン露光・現
像処理して各受光素子部に対応する部位に略円形状の第
二透明樹脂層１０’を形成し（図５参照）、更に１８０
℃で２分間の加熱処理を施し第二透明樹脂層１０’を加
熱流動化させて上側マイクロ凸レンズ１０群を形成し、
図６に示すようなカラー固体撮像素子１００を得た。
【００２２】
【００２３】本発明に係わるカラー固体撮像素子の製造
方法によれば、カラーフィルター層上の各受光素子の間
隙部に対応する部位に直接若しくはフィルターオーバー
コート層を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る
凸條を格子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後
に表面をプラズマエッチングして内面をなだらかにした
凹形状部となるレンズ形成層を形成する工程と、このレ
ンズ形成層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面
が平坦になる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上
記凹形状部により各受光素子部に対応する部位に下側マ
イクロ凸レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ
凸レンズ群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対
応する部位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の
第二透明樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レ
ンズ群を形成する工程、とを具備し、これによりカラー
フィルイター層の光入射側でかつ受光素子部に対応する
部位に上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を配設すること
ができるため、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を有す
るカラー固体撮像素子を簡便かつ確実に製造することが
可能となる。また、各受光素子の間隙部に対応する部位
に格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形
成する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエ
ッチングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成型される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
方法によれば、カラーフィルター層上の各受光素子の間
隙部に対応する部位に直接若しくはフィルターオーバー
コート層を介して屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る
凸條を格子状に形成する工程と、上記凸條を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位を凹形状部とした後
に表面をプラズマエッチングして内面をなだらかにした
凹形状部となるレンズ形成層を形成する工程と、このレ
ンズ形成層上に屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面
が平坦になる厚さでコーティングし、レンズ形成層の上
記凹形状部により各受光素子部に対応する部位に下側マ
イクロ凸レンズ群を成型する工程と、この下側マイクロ
凸レンズ群を構成する透明樹脂層上の各受光素子部に対
応する部位に直接若しくは平滑化層を介して略円形状の
第二透明樹脂層を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化
させて各受光素子部に対応する部位に上側マイクロ凸レ
ンズ群を形成する工程、とを具備し、これによりカラー
フィルイター層の光入射側でかつ受光素子部に対応する
部位に上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を配設すること
ができるため、上下２枚組のマイクロ凸レンズ群を有す
るカラー固体撮像素子を簡便かつ確実に製造することが
可能となる。また、各受光素子の間隙部に対応する部位
に格子状に設けられた凸條を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位が凹形状部となるレンズ形成層を形
成する際、その表面を酸素プラズマ等によりプラズマエ
ッチングした場合に上記凹形状部の内面がなだらかとな
り、これに伴ってレンズ形成層で成型される下側マイク
ロ凸レンズ群の表面形状もなだらかになるため特性の良
好な下側マイクロ凸レンズ群を形成できる利点を有す
る。
【図１】実施例に係るカラー固体撮像素子の断面図。
【図２】実施例に係るカラー固体撮像素子の製造工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図３】実施例に係るカラー固体撮像素子の製造工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図４】実施例に係るカラー固体撮像素子の製造工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図５】実施例に係るカラー固体撮像素子の製造工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図６】実施例に係るカラー固体撮像素子の製造工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図７】従来例に係るカラー固体撮像素子の断面図。
【図８】他の従来例に係るカラー固体撮像素子の断面
図。
図。
１ シリコン基体 ２ 受光素子 ３ 下部平滑化層 ４ カラーフィルター層 ５ 遮光膜 ６ フィルターオーバーコート層 ７ レンズ形成層 ８ 下側マイクロ凸レンズ ９ 上部平滑化層 １０ 上側マイクロ凸レンズ １００ カラー固体撮像素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−75384（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−99296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/14 - 27/148
Claims (2)
- 【請求項１】複数の受光素子と各受光素子の光入射側に
設けられたカラーフィルター層と、前記カラーフィルタ
ー層の光入射側に入射光を各受光素子へ集束させる上下
２枚組のマイクロ凸レンズ群を設けたカラー固体撮像素
子の製造方法において、 カラーフィルター層上の各受光素子の間隙部に対応する
部位に直接若しくはフィルターオーバーコート層を介し
て屈折率１．３〜１．５の樹脂から成る凸條を格子状に
形成する工程と、上記凸條を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位を凹形状部とした後に表面をプラズ
マエッチングして内面をなだらかにした凹形状部となる
レンズ形成層を形成する工程と、このレンズ形成層上に
屈折率１．８以上の透明樹脂をその表面が平坦になる厚
さでコーティングし、レンズ形成層の上記凹形状部によ
り各受光素子部に対応する部位に下側マイクロ凸レンズ
群を成型する工程と、この下側マイクロ凸レンズ群を構
成する透明樹脂層上の各受光素子部に対応する部位に直
接若しくは平滑化層を介して略円形状の第二透明樹脂層
を各々設け、かつ、これ等を加熱流動化させて各受光素
子部に対応する部位に上側マイクロ凸レンズ群を形成す
る工程、とを具備することを特徴とするカラー固体撮像
素子の製造方法。 - 【請求項２】上記凸條と第二透明樹脂層を感光性樹脂で
構成することを特徴とする請求項１記載のカラー固体撮
像素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2229195A JP3201205B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229195A JP3201205B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194114A JPH08194114A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3201205B2 true JP3201205B2 (ja) | 2001-08-20 |
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ID=12078655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229195A Expired - Fee Related JP3201205B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | カラー固体撮像素子の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201205B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109445164A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 武汉天马微电子有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
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| JP2007201266A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Fujifilm Corp | マイクロレンズ、その製造方法、これを用いた固体撮像素子およびその製造方法 |
| CN103278873B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-08-10 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色滤光片结构及用该彩色滤光片结构的液晶显示面板 |
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1995
- 1995-01-17 JP JP2229195A patent/JP3201205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109445164A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 武汉天马微电子有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
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|---|---|
| JPH08194114A (ja) | 1996-07-30 |
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