JP3402479B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置の製造
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、固体撮像装置の小型化高画素化に
伴う受光領域面積の減少による感度の低下およびＳ／Ｎ
値の低下が問題となっている。そのため、固体撮像装置
自体の感度を向上させる目的で各受光部に対して光を集
光させるために、透明材料層上の各受光部に対応した位
置にマイクロレンズなるものを形成している。その形成
はゼラチンやカゼイン等のタンパク質材料に感光性を持
たせたネガ形材料や最近では熱によってメルト・フロー
しレンズ形状を形成する性質を有する合成材料などによ
って形成している。 【０００３】以下、従来の固体撮像装置およびその製造
方法を図面を参照しながら説明する。図１４は従来のマ
イクロレンズを有するカラーフィルタ層を備えた固体撮
像装置の斜視図である。なお、図１４のマイクロレンズ
下の断面図は省略している。図１５は図１４に示す固体
撮像装置の構造を示す部分拡大断面図である。図１６な
いし図１９は図１４に示す従来の固体撮像装置の製造方
法を工程順に示した部分拡大断面図である。図２０は、
隣接マイクロレンズ間距離と相対光感度についての関係
を示したグラフである。これらの図において、１は固体
撮像素子が形成された基板、２は受光部、３はカラーフ
ィルタ層、４は透明材料層、５はマイクロレンズ、６は
感光性材料層、７は感光性材料層パターンである。 【０００４】まず、図１５において、従来のマイクロレ
ンズを有するカラーフィルタ層を備えた固体撮像装置の
構造について説明する。固体撮像素子が形成された基板
１上に入射光を受けるための各々の受光部に対応したカ
ラーフィルタ層３が形成されている。そして、そのカラ
ーフィルタ層３上の表面凹凸は透明材料層４により平坦
化されている。平坦化後のカラーフィルタ層３上に各受
光部に対応してマイクロレンズ５が形成され、入射光が
各受光部２へ集光するような構造を有している。 【０００５】つぎに、その動作を説明する。まず、最上
層であるマイクロレンズ５に入射した光は、マイクロレ
ンズ５のレンズ効果によって集光される。その集光され
た光はカラーフィルタ層３を通り、色分解され各々目的
とする受光部２へ入射し、カラー画像を得る固体撮像装
置として動作する。 【０００６】つぎに、図１６ないし図２０において、従
来の固体撮像装置の製造方法について説明する。まず、
図１６は、固体撮像装置１上の各受光部２上に対応して
カラーフィルタ層３が形成され、さらにそのカラーフィ
ルタ層３上にその凹凸を緩和するための透明材料層４が
形成された状態である。 【０００７】そして、図１７において透明材料層４に上
に感光性材料層６を塗布形成する。続いて、図１８にお
いて前記感光性材料層６に対してマスクによる選択露光
と現像処理などを行うことにより、感光性材料層パター
ン７が形成される。最後に、図１９において前記感光性
材料層パターン７に対して加熱処理を加えることによ
り、感光性材料層７がメルト・フローし、マイクロレン
ズ５が形成される。このような方法をもって従来はマイ
クロレンズを有するカラーフィルタを備えた固体撮像装
置を実現していた。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像装置の構造では、マイクロレンズの曲率は図１
４に示すＸ方向、Ｙ方向のマイクロレンズ幅とマイクロ
レンズ高さにより一義的に決まっていた。そのため、一
般に正方形形状と異なる受光部に対し、Ｘ方向、Ｙ方向
に各々集光のための最適なレンズ曲率を持つことが不可
能であるため、各々の方向に対し受光部に効率よく入射
光を集光することができなかった。 【０００９】Ｘ方向、Ｙ方向のマイクロレンズ幅を変え
ることで曲率を操作することも可能であるが、この場
合、以下のような問題が発生する。マイクロレンズ間距
離を広げる場合は、マイクロレンズの受光面積が小さく
なることにより、マイクロレンズへの入射光が減少し感
度が低下するという問題がある。つぎに、隣接マイクロ
レンズ間距離を小さくする場合は、固体撮像装置の製造
にあたって以下のような問題が発生する。マイクロレン
ズ間距離を小さくすることは、マイクロレンズの集光面
積の増加という面でも感度向上に対し有効であるが、レ
ンズ形状の作製は上記のように熱によるメルト・フロー
により行われるために、マイクロレンズ下の表面形状等
によっては、メルト・フロー時に隣接した感光性材料同
士が接して相互に感光性材料が混じり合い所望のマイク
ロレンズ形状が得られなくなるという問題がある。 【００１０】さらに加熱が進んだ場合は感光性材料はマ
イクロレンズ形状を失い、平坦形状となり、マイクロレ
ンズによる集光は急激に低下する。隣接マイクロレンズ
間距離と相対光感度についての一例を図２０に示す。以
上のように、一般にマイクロレンズ幅は、受光部ピッチ
に対し、隣接するマイクロレンズが接触しないように
Ｘ，Ｙ各々の方向に対し１．０μｍ程度のマイクロレン
ズ間距離を設けて形成されている。 【００１１】さらに、従来の固体撮像装置にあっては、
受光部への集光が単一のマイクロレンズにより行われて
いるため、今日の受光部の小型化に対し、入射光が十分
集光されないという問題があった。例えばビデオカメラ
使用時の、レンズ開放となるＦ１．４の状態では、光軸
中心付近のマイクロレンズへの入射光は垂直入射光のみ
ならず、垂直光に対し約２０゜の傾きをもった斜め光も
存在し、この全ての入射光を単一の曲率のマイクロレン
ズにより、微小な受光部へ集光することには限界があ
る。その結果Ｆ１．４のようなカメラのレンズ解放時に
は感度が十分得られないという問題があった。 【００１２】さらに、この集光面積が大きいことにより
Ｆ１．４での感度が、レンズが絞られた状態で固体撮像
素子が形成された基板への入射光は垂直成分が主となり
集光面積も小さくなるＦ値が高い状態に比べ、極端に低
下し、その結果感度にＦ値依存性が生じるという問題が
あった。この発明は、上記の問題に鑑みて、マイクロレ
ンズへの入射光を有効に受光部へ集光することができる
固体撮像装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置の
製造方法は、受光部を有する基板上に第１の感光性材料
を塗布し、パターン化した後に加熱処理して、断面が半
円形状または端部が傾斜面となった列状または格子列状
の第１のマイクロレンズを形成する工程と、基板上に、
第２の感光性材料を塗布し、パターン化した後に加熱処
理して、端部が隣接する前記第１のマイクロレンズのそ
れぞれの端部に重なるような第２のマイクロレンズを前
記第１のマイクロレンズ間に形成する工程とを含む。 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【作用】本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、受
光部を有する基板上に第１の感光性材料を塗布し、パタ
ーン化した後に加熱処理して、断面が半円形状または端
部が傾斜面となった列状または格子列状の第１のマイク
ロレンズを形成し、基板上に、第２の感光性材料を塗布
し、パターン化した後に加熱処理して、端部が隣接する
前記第１のマイクロレンズのそれぞれの端部に重なるよ
うな第２のマイクロレンズを前記第１のマイクロレンズ
間に形成するので、隣接する感光性材料同士が流れ出
し、接して相互に感光性材料が混じり合い所望の第２の
マイクロレンズ形状が得られなくなるという問題が解消
され、従来よりも第２のマイクロレンズ間距離を小さく
することが可能となり、第２のマイクロレンズの集光面
積の増加という面で感度向上に対し有利となる。以上の
ように、本発明は上記構成により、第２のマイクロレン
ズ形成（加熱処理）時に隣接する第２のマイクロレンズ
同士の混ざり合いをその端部が第１のマイクロレンズの
頂上ぎりぎりにくるまで防ぐとともに、第１のマイクロ
レンズを感光性材料で形成するので、第１のマイクロレ
ンズ自体や隣接する第２のマイクロレンズの間隔を微細
化できる。 【００１８】 【００１９】 【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。 〔第１の実施例〕図１はこの発明の第１の実施例である
マイクロレンズを有するカラーフィルタ層を備えた固体
撮像装置の斜視図である。なお、図１のマイクロレンズ
下の断面図は省略している。図２（ａ）は図１に示す固
体撮像装置の構造を示すＸ方向の部分拡大断面図、図２
（ｂ）は図１に示す固体撮像装置の構造を示すＹ方向の
部分拡大断面図である。 【００２０】図３はこの発明の第２の実施例であるマイ
クロレンズを有するカラーフィルタ層を備えた固体撮像
装置の斜視図である。なお、図３のマイクロレンズ下の
断面図は省略している。図４は図３に示す固体撮像装置
の構造を示す部分拡大断面図である。図５は第２の実施
例における第１のマイクロレンズの表面に金属等の反射
膜を有した構造を示す部分拡大図面である。図６は第２
の実施例におけるマイクロレンズ下に透明中間膜を有し
た構造を示す部分拡大図面である。 【００２１】図７〜図１３は第１の実施例における固体
撮像装置の製造方法を工程順に示したもので、各図の
（ａ），（ｂ）はそれぞれＸ方向の部分拡大断面図、Ｙ
方向の部分拡大断面図である。以下従来の技術で示した
構成物の符号を、共通の意味で用いる場合には、その構
造物に同一の符号を付している。 【００２２】上記の各図において、１は固体撮像素子が
形成された基板、２は受光部、３はカラーフィルタ層、
４は透明材料層、８は第１のマイクロレンズ（パターニ
ング層）、９は第１のマイクロレンズ８と同一の材料よ
りなる第２のマイクロレンズ、１０は第１のマイクロレ
ンズ８とは異なる屈折率を有する材料よりなる第２のマ
イクロレンズ、１１は第１のマイクロレンズ８の表面に
形成された反射膜、１２は第１のマイクロレンズ８の上
に形成された透明材料層、１３は第１の感光性材料層、
１４は第１の感光性材料層パターン、１５は第１の感光
性材料層１３と同一の材料よりなる第２の感光性材料
層、１６は上記感光性材料層１５の感光性材料層パター
ンである。 【００２３】まず、図２（ａ），（ｂ）において、この
発明の第１の実施例における固体撮像装置の構造につい
て説明する。ここで、図１の受光部２は、簡略化のため
に長方形形状に開口しているものとし、Ｘ方向の開口幅
ＰＤＸは、図１のＹ方向の開口幅ＰＤＹよりも小さいも
のとして以下の説明を行う。固体撮像素子が形成された
基板１上の各々の受光部２に対応したカラーフィルタ層
３が形成されている。そのカラーフィルタ層３の表面の
凹凸は透明材料層４により平坦化されている。透明材料
層４上には、第１のマイクロレンズ８が、隣接する受光
部２間をＹ断面が半円状もしくは半円状にきわめて近い
形状でＸ方向に列状に形成されている。 【００２４】さらに、透明材料層４および第１のマイク
ロレンズ８上には、受光部２へ入射光を集光するための
第２のマイクロレンズ９が形成されている。第２のマイ
クロレンズ９は第１のマイクロレンズ８と同一の材料よ
りなり、その形状は断面方向で半円状もしくは半円状に
きわめて近い形状であり、集光性に優れ、高いレンズ効
果が期待できる形状を有している。 【００２５】また、第２のマイクロレンズ９はＹ方向断
面において、マイクロレンズの端部が第１のマイクロレ
ンズ８上にかかり形成されているため、Ｘ方向断面にお
ける透明材料層４からの第２のマイクロレンズ９の高さ
とＹ方向断面における透明材料層４から第２のマイクロ
レンズ９の第１のマイクロレンズ８上に存在する端部の
高さとの差により求められるような高さを有している。 【００２６】さらに、第２のマイクロレンズ９と受光部
２との距離は、Ｘ方向Ｙ方向ともに焦点距離以内にして
おり、焦点がずれて収束した光が再度散乱するような大
きな焦点距離は有していない。つぎにその動作について
説明する。図２において、Ｘ方向断面における透明材料
層４からの第２のマイクロレンズの高さをＬ１Ｈ，Ｙ方
向断面における第１のマイクロレンズ８の上面から第２
のマイクロレンズ９の上面までの高さをＬ２Ｈ，各々の
第２のマイクロレンズのＸ方向の幅をＬ２Ｘ、Ｙ方向の
幅をＬ２Ｙとすると、Ｘ方向のマイクロレンズ曲率Ｒ
Ｘ、Ｙ方向のマイクロレンズ曲率ＲＹは次式で表わされ
る。 【００２７】 【数１】 ＲＸ＝（Ｌ２Ｘ² ＋４×Ｌ１Ｈ² ）／８／Ｌ１Ｈ 【００２８】 【数２】ＲＹ＝（Ｌ２Ｙ² ＋４×（Ｌ１Ｈ−Ｌ２Ｈ）
² ）／８／（Ｌ１Ｈ−Ｌ２Ｈ） このように上記構造により、第２のマイクロレンズ９は
Ｘ方向断面、Ｙ方向断面において受光部２の形状に対し
て、最適な形状を持つ。つまり、Ｘ方向よりも、Ｙ方向
の方が開口幅が大きくなるような受光部２に対し、第２
のマイクロレンズ９は、Ｙ方向断面における透明材料層
４からの第１のマイクロレンズ８上の第２のマイクロレ
ンズ９の端部の高さにより、（数１）および（数２）に
示すようにＸ方向よりもＹ方向の方が曲率半径が大きく
なり、受光部２に対し各々の方向に最適な曲率を持つ。 【００２９】これにより、第２のマイクロレンズ９によ
って、固体撮像素子が形成された基板１に入射した光は
効率よく集光され、カラーフィルタ層３を通り、色分解
され、目的とする受光部２に集光密度が高い状態で入射
する。集光密度が高い状態で入射した光によって、受光
感度の高いカラー画像が得られる固体撮像装置が実現す
る。 【００３０】なお、この実施例においては、第１のマイ
クロレンズ８の材料としては、第２のマイクロレンズ９
と同一の材料よりなるものとしたが、材料の屈折率がほ
ぼ等しいものであれば第１のマイクロレンズ８と第２の
マイクロレンズ９との境界面での反射は起こらないの
で、異なる材料を用いてもよい。また、この実施例にお
いては、第２のマイクロレンズ９の前に、Ｙ断面が半円
状もしくは半円状にきわめて近い形状の第１のマイクロ
レンズ８を形成し、Ｙ方向における半円状もしくは半円
状にきわめて近い形状の第２のマイクロレンズ９の高さ
を調整し曲率の最適化を図ったが、この第１のマイクロ
レンズ８の断面形状を矩形または台形等の形状としても
良いことはいうまでもない。 【００３１】さらに、この実施例においては、Ｙ断面が
半円状もしくは半円状にきわめて近い形状の第１のマイ
クロレンズ８をＸ方向のみに配置したが、これをＸ，Ｙ
両方の方向について配置してもよい。この場合、Ｘ方向
の第１のマイクロレンズ高さを、Ｙ方向のマイクロレン
ズ高さよりも高くなるように最適化してやることで同様
の効果が得られる。 【００３２】〔第２の実施例〕つぎに、図３および図４
を参照して、この発明の第２の実施例における固体撮像
装置について説明する。固体撮像素子が形成された基板
１上の各々の受光部２に対応したカラーフィルタ層３が
形成されている。そのカラーフィルタ層３の表面の凹凸
は透明材料層４により平坦化されている。透明材料層４
上には、第１のマイクロレンズ８が、隣接する受光部２
間を断面が半円状もしくは半円状にきわめて近い形状で
格子列状に形成されている。 【００３３】さらに、透明材料層４および第１のマイク
ロレンズ８上には、固体撮像素子が形成された基板１に
入射された光を受光部２へ集光するための第２のマイク
ロレンズ１０が形成されている。第２のマイクロレンズ
１０は第１のマイクロレンズ８とは異なる屈折率を有し
た材料よりなり、その形状は断面方向で半円状もしくは
半円状にきわめて近い形状であり、集光性に優れ、高い
レンズ効果が期待できる形状を有している。 【００３４】なお、第２のマイクロレンズ１０は、小型
の受光部２に対し、光軸中心付近のマイクロレンズへの
入射光が垂直入射光に対し約２０゜の傾きをもった斜め
光で焦点が合い、第２のマイクロレンズ１０単独では、
各々の受光部２に対するマイクロレンズの周辺部への垂
直入射光が受光部２へ完全には集光されない程度の、従
来構造での単独構成のマイクロレンズの曲率に比べ若干
大きな曲率を持ったレンズ形状に形成されている。 【００３５】上記構造における動作を説明する。例えば
ビデオカメラ使用時のレンズ開放となるＦ１．４の状態
では、固体撮像素子が形成された基板１への光軸中心付
近の入射光は垂直入射光のみならず、垂直光に対し約２
０゜の傾きをもった斜め光も存在している。上記構造で
は、その中の斜め光成分については第２のマイクロレン
ズ１０の曲率により集光され、カラーフィルタ層３を通
り、色分解され、目的とする受光部２へ入射する。 【００３６】第２のマイクロレンズ１０の曲率では受光
部へ集光されないような各々の受光部に対する第２のマ
イクロレンズ１０の周辺部への入射光は、図４に示すよ
うにいったん第２のマイクロレンズ１０に入射された
後、第２のマイクロレンズ１０と屈折率の異なる第１の
マイクロレンズ８との境界面で反射され、カラーフィル
タ層３を通り、色分解され、目的とする受光部２へ到達
する。受光部２へ到達する。この反射が大きく起こるた
めには、第１のマイクロレンズ８と第２のマイクロレン
ズ１０の屈折率の差が大きいほどよい。 【００３７】このように、Ｆ１．４におけるような固体
撮像素子が形成された基板への入射光に斜め光成分と垂
直光成分が存在する場合においても、第２のマイクロレ
ンズ１０の曲率による受光部２への集光と、第２のマイ
クロレンズ１０と第１のマイクロレンズ８との境界面で
の反射による受光部２への集光という２段階により各入
射光成分を集光しているため、従来集光しきれなかった
入射光を小型の受光部２に集光することが可能となり、
受光感度の高いカラー画像が得られる固体撮像装置が実
現する。 【００３８】また、この発明においては、特にカメラの
開放となるＦ１．４におけるような、各方向からの入射
光の集光率向上を図っているために、レンズが絞られた
状態で固体撮像素子が形成された基板への入射光は垂直
成分が主となるような場合については、従来通りの集光
効果が得られ、Ｆ値が小さいほど極端に感度が落ちると
いう感度のＦ値依存性という問題も合わせて解消され
る。 【００３９】ここで、この実施例においては、第１のマ
イクロレンズ８と第２のマイクロレンズ１０とで屈折率
の異なる材料を用いることで、その境界面で反射を起こ
し、受光部２への集光に利用したが、これを図５のよう
に第１のマイクロレンズ８の表面に、金属薄膜等の反射
膜１１を形成しても同様の効果が得られる。この場合、
第１のマイクロレンズ８と同一の材料にて第２のマイク
ロレンズ１０が形成可能である。 【００４０】また、この実施例においては、第１のマイ
クロレンズ８の断面形状を半円状もしくは半円状にきわ
めて近い形状としたが、これを傾斜面を有した台形等の
形状としても良いことはいうまでもない。なお、この実
施例においては、第１のマイクロレンズ８の上に直接第
２のマイクロレンズ１０を配置したが、図６のように第
１のマイクロレンズ８と第２のマイクロレンズ１０の層
間に透明材料層１２を設けてもよい。この場合、その透
明材料層の屈折率は、第１のマイクロレンズ８との境界
面で反射を起こすように第１のマイクロレンズ８に対し
大きな差を持ち、かつ第２のマイクロレンズ１０との境
界面で反射を起こさないように第２のマイクロレンズ１
０に対してはあまり差を持たないものを選ぶ必要があ
る。 【００４１】さらに、この実施例においては、第１のマ
イクロレンズ８を格子列状に配置したが、これを第１の
実施例のように一方向のみの列状としても良い。つぎ
に、図７ないし図１３を参照して、この発明の第１の実
施例における固体撮像装置の製造方法を工程順に説明す
る。まず、図７（ａ），（ｂ）において、固体撮像装置
１上の各受光部２上に対応してカラーフィルタ層３が形
成され、さらにそのカラーフィルタ層３上にその凹凸を
緩和するための透明材料層４が形成された状態を示す。 【００４２】そして、図８（ａ），（ｂ）において透明
材料層４により表面の凹凸が緩和されたカラーフィルタ
層３上に第１の感光性材料層１３を塗布形成する。続い
て、図９（ａ），（ｂ）において前記第１の感光性材料
層１３に対してマスクを用いて選択露光、現像、紫外線
照射による材料の透明化等を行い、第１の感光性材料層
パターン１４を得る。 【００４３】さらに、図１０（ａ），（ｂ）において前
記第１の感光性材料層パターン１４に対して１５０℃程
度で加熱処理を加えることにより、感光性材料層１３が
メルト・フローし、さらに２００℃程度で加熱処理を加
えることにより材料の硬化が行われ、断面形状が半円状
もしくは半円状にきわめて近い形状の第１のマイクロレ
ンズ８が形成される。 【００４４】続いて、図１１（ａ），（ｂ）において第
１のマイクロレンズが形成された上記カラーフィルタ層
３上に第２の感光性材料層１５を塗布形成する。ただし
この時の塗布形成は、少なくとも第１のマイクロレンズ
８の厚さよりも厚くなるように行う。そして、図１２
（ａ），（ｂ）において前記第２の感光性材料層１５に
対してマスクによる選択露光、現像、紫外線照射による
材料の透明化等を行うことにより、第２の感光性材料層
パターン１６が形成される。ただしこの時、Ｙ方向断面
において感光性材料層パターン１６の端部が、第１のマ
イクロレンズ８上にかかるようにパターニングを行う。 【００４５】さらに、図１３（ａ），（ｂ）において前
記第２の感光性材料層パターン１６に対して１５０℃程
度で加熱処理を加えることにより、感光性材料層１６が
メルト・フローし、さらに２００℃程度で加熱処理を加
えることにより材料の硬化が行われ、断面形状が半円状
もしくは半円状にきわめて近い形状の第２のマイクロレ
ンズ９が形成される。ただし、第１のマイクロレンズ８
は、先の工程により硬化形成されているため、この時に
メルト・フローし形状を崩すことはない。 【００４６】以上のように、この発明の第１の実施例に
おける固体撮像装置の製造方法においては、第２のマイ
クロレンズ９の端部が傾きを持った第１のマイクロレン
ズ８上に形成されるため、第２のマイクロレンズ９の熱
によるメルト・フロー時に、隣接する感光性材料同士が
流れだし、接して相互に感光性材料が混じり合い所望の
マイクロレンズ形状が得られなくなるという問題が解消
される。これにより、従来よりもマイクロレンズ間距離
を小さくすることが可能となり、マイクロレンズの集光
面積の増加という面で感度向上に対し有利となる。 【００４７】なお、この実施例においては、第１の感光
性材料層パターン形成後メルト・フローを行いレンズ形
状を形成したが、第２のマイクロレンズ９の端部が傾き
を持った第１の感光性材料層パターン１４上に形成され
るようにするとともに、第２のマイクロレンズ９形成時
のメルト・フロー時に第１の感光性材料層パターン１４
の形状が崩れなければ、第１の感光性材料層パターン１
４の断面形状を矩形または台形等の形状として残しても
よい。 【００４８】さらに、この実施例においては、列状の第
１のマイクロレンズ８をＸ方向のみに形成したが、これ
をＸ，Ｙ両方の方向について形成してもよいことはいう
までもない。さらに、この実施例においては、第１の実
施例における固体撮像装置の製造方法を説明したが、こ
れを第２の実施例においても同様に適用可能なことはい
うまでもない。 【００４９】この発明の第１の実施例および第２の実施
例は、カラーフィルタを介する場合についての例である
が、カラーフィルタではなく遮光用等に利用する黒フィ
ルタのみを介する場合、またはいずれの色フィルタも介
さない場合についてもこの発明の固体撮像装置およびそ
の製造方法が適用可能であることはいうまでもない。さ
らに、この発明の第１の実施例および第２の実施例は、
透明材料層４上にマイクロレンズを形成したが、カラー
フィルタ層３が平坦化され透明材料層４が省略されてい
る場合は、直接マイクロレンズをカラーフィルタ層３上
に形成しても、この発明の固体撮像装置およびその製造
方法が適用可能であることはいうまでもない。 【００５０】 【発明の効果】本発明の固体撮像装置の製造方法によれ
ば、受光部を有する基板上に第１の感光性材料を塗布
し、パターン化した後に加熱処理して、断面が半円形状
または端部が傾斜面となった列状または格子列状の第１
のマイクロレンズを形成し、基板上に、第２の感光性材
料を塗布し、パターン化した後に加熱処理して、端部が
隣接する前記第１のマイクロレンズのそれぞれの端部に
重なるような第２のマイクロレンズを前記第１のマイク
ロレンズ間に形成するので、隣接する感光性材料同士が
流れ出し、接して相互に感光性材料が混じり合い所望の
第２のマイクロレンズ形状が得られなくなるという問題
が解消され、従来よりも第２のマイクロレンズ間距離を
小さくすることが可能となり、第２のマイクロレンズの
集光面積の増加という面で感度向上に対し有利となる。 【００５１】 【００５２】

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の第１の実施例における固体撮像装置
の構造を示す斜視図である。 【図２】この発明の第１の実施例における固体撮像装置
の構造を示す部分拡大断面図で、（ａ）はＸ方向断面
図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図３】この発明の第２の実施例における固体撮像装置
の構造を示す斜視図である。 【図４】この発明の第２の実施例における固体撮像装置
の構造を示す部分拡大断面図である。 【図５】この発明の第２の実施例における第１のマイク
ロレンズの表面に金属等の反射膜を有した構造を示す部
分拡大図面である。 【図６】この発明の第２の実施例におけるマイクロレン
ズ下に透明中間膜を有した構造を示す部分拡大図面であ
る。 【図７】この発明の第１の実施例における固体撮像装置
の製造方法の第１工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図８】この発明の第１の実施例における固体撮像装置
の製造方法の第２工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図９】この発明の第１の実施例における固体撮像装置
の製造方法の第３工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図１０】この発明の第１の実施例における固体撮像装
置の製造方法の第４工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図１１】この発明の第１の実施例における固体撮像装
置の製造方法の第５工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図１２】この発明の第１の実施例における固体撮像装
置の製造方法の第６工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図１３】この発明の第１の実施例における固体撮像装
置の製造方法の第７工程を示した部分拡大断面図で、
（ａ）はＸ方向断面図、（ｂ）はＹ方向断面図である。 【図１４】従来例における固体撮像装置の構造を示す斜
視図である。 【図１５】従来例における固体撮像装置の構造を示す部
分拡大断面図である。 【図１６】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
１工程を示した部分拡大断面図である。 【図１７】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
２工程を示した部分拡大断面図である。 【図１８】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
３工程を示した部分拡大断面図である。 【図１９】従来例における固体撮像装置の製造方法の第
４工程を示した部分拡大断面図である。 【図２０】隣接マイクロレンズ間距離と相対光感度につ
いてのグラフである。 【符号の説明】 １ 固体撮像素子が形成された基板 ２ 受光部 ３ カラーフィルタ層 ４ 透明材料層 ８ 第１のマイクロレンズ（列状のパターニング層） ９ 第２のマイクロレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−233759（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−44266（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−44267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−125973（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276677（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−85960（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−245678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−154283（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 27/14

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 受光部を有する基板上に第１の感光性材
   料を塗布し、パターン化した後に加熱処理して、断面が
   半円形状または端部が傾斜面となった列状または格子列
   状の第１のマイクロレンズを形成する工程と、 前記基板上に、第２の感光性材料を塗布し、パターン化
   した後に加熱処理して、端部が隣接する前記第１のマイ
   クロレンズのそれぞれの端部に重なるような第２のマイ
   クロレンズを前記第１のマイクロレンズ間に形成する工
   程とを含む固体撮像装置の製造方法。