JPH04349664A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
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- JPH04349664A JPH04349664A JP3121267A JP12126791A JPH04349664A JP H04349664 A JPH04349664 A JP H04349664A JP 3121267 A JP3121267 A JP 3121267A JP 12126791 A JP12126791 A JP 12126791A JP H04349664 A JPH04349664 A JP H04349664A
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子及びその
製造方法に関し、更に詳しく言えばマイクロレンズを備
える固体撮像素子及びその製造方法に関する。
製造方法に関し、更に詳しく言えばマイクロレンズを備
える固体撮像素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像素子の小チップ化に伴い
受光率の低下が問題となり、光の利用率を向上するため
に各画素上にマイクロレンズを形成する必要がある。従
来のマイクロレンズ形成は、樹脂をパターニングし、該
樹脂に熱を加え、フローすることによりマイクロレンズ
を形成していた。
受光率の低下が問題となり、光の利用率を向上するため
に各画素上にマイクロレンズを形成する必要がある。従
来のマイクロレンズ形成は、樹脂をパターニングし、該
樹脂に熱を加え、フローすることによりマイクロレンズ
を形成していた。
【０００３】その工程を以下で図３を用いて説明する。
図３（Ａ）において１１はＣＣＤイメージセンサであり
、１１ｂはＰ型半導体基板１１ａ上に形成された画素と
して作用する複数のＮ型不純物層で、１１ｃは隣接する
Ｎ型不純物層１１ｂの間に形成された転送部分として作
用するゲートである。さらにその上にＰＳＧ膜１１ｄが
カバー膜として形成され、上面を平坦にするため平坦化
膜１１ｅがＰＳＧ膜１１ｄの上部に形成される。
、１１ｂはＰ型半導体基板１１ａ上に形成された画素と
して作用する複数のＮ型不純物層で、１１ｃは隣接する
Ｎ型不純物層１１ｂの間に形成された転送部分として作
用するゲートである。さらにその上にＰＳＧ膜１１ｄが
カバー膜として形成され、上面を平坦にするため平坦化
膜１１ｅがＰＳＧ膜１１ｄの上部に形成される。
【０００４】次に、図３（Ａ）に示すようにＣＣＤイメ
ージセンサ１１の上部にポジ型の感光性アクリル系樹脂
１７からなるレンズ材料を塗布し、これを約１１０℃の
温度で９０秒間程ベークした後、露光用マスク１４を用
いて感光性アクリル系樹脂１７を露光すると、Ｎ型不純
物層１１ｂの領域以外に光が照射される。この後に、感
光性アクリル系樹脂１７を現像すると、露光領域でのア
クリル系樹脂１７が除去されて、露光領域に凹部１５が
形成される（図３（Ｂ））。
ージセンサ１１の上部にポジ型の感光性アクリル系樹脂
１７からなるレンズ材料を塗布し、これを約１１０℃の
温度で９０秒間程ベークした後、露光用マスク１４を用
いて感光性アクリル系樹脂１７を露光すると、Ｎ型不純
物層１１ｂの領域以外に光が照射される。この後に、感
光性アクリル系樹脂１７を現像すると、露光領域でのア
クリル系樹脂１７が除去されて、露光領域に凹部１５が
形成される（図３（Ｂ））。
【０００５】次いで、感光性アクリル系樹脂１７を１７
０℃〜２００℃の温度で５分間程度加熱すると、矩形の
断面を有する感光性アクリル系樹脂１７が溶けて曲面型
の凸レンズ状になり、これによってＣＣＤイメージセン
サ１１上にマイクロレンズ１６が形成される（図３（Ｃ
））。
０℃〜２００℃の温度で５分間程度加熱すると、矩形の
断面を有する感光性アクリル系樹脂１７が溶けて曲面型
の凸レンズ状になり、これによってＣＣＤイメージセン
サ１１上にマイクロレンズ１６が形成される（図３（Ｃ
））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よると、マイクロレンズの材質が樹脂であるために、１
７０℃〜２００℃でレンズが溶解して変形し、マイクロ
レンズの機能が低下する問題がある。
よると、マイクロレンズの材質が樹脂であるために、１
７０℃〜２００℃でレンズが溶解して変形し、マイクロ
レンズの機能が低下する問題がある。
【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
て創作されたものであり、耐熱性の良好なマイクロレン
ズを備えた固体撮像素子及びその製造方法の提供を目的
とする。
て創作されたものであり、耐熱性の良好なマイクロレン
ズを備えた固体撮像素子及びその製造方法の提供を目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第１導電型
半導体基板上に複数の第２導電型不純物層とゲートとが
交互に形成され、その上部にカバー膜、平坦化膜が順次
形成され、該平坦化膜上に各第２導電型不純物層を被覆
する位置にマイクロレンズが形成されてなる固体撮像素
子において、前記マイクロレンズはＳｉＯ２からなるこ
とを特徴とする固体撮像素子によって解決され、また、
第１導電型半導体基板上に複数の第２導電型不純物層と
ゲートを交互に形成し、その上部にカバー膜、平坦化膜
を順次形成し、該平坦化膜上にＳＯＧあるいはＣＶＤＳ
ｉＯ２膜を形成し、その上部にレジストを形成し、該レ
ジストに各ゲートに対応する位置に凹部を形成し、しか
るのちに全面をドライエッチングして凸状のＳＯＧある
いはＣＶＤＳｉＯ２からなるマイクロレンズを形成する
ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法によって解決
される。
半導体基板上に複数の第２導電型不純物層とゲートとが
交互に形成され、その上部にカバー膜、平坦化膜が順次
形成され、該平坦化膜上に各第２導電型不純物層を被覆
する位置にマイクロレンズが形成されてなる固体撮像素
子において、前記マイクロレンズはＳｉＯ２からなるこ
とを特徴とする固体撮像素子によって解決され、また、
第１導電型半導体基板上に複数の第２導電型不純物層と
ゲートを交互に形成し、その上部にカバー膜、平坦化膜
を順次形成し、該平坦化膜上にＳＯＧあるいはＣＶＤＳ
ｉＯ２膜を形成し、その上部にレジストを形成し、該レ
ジストに各ゲートに対応する位置に凹部を形成し、しか
るのちに全面をドライエッチングして凸状のＳＯＧある
いはＣＶＤＳｉＯ２からなるマイクロレンズを形成する
ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法によって解決
される。
【０００９】
【作 用】第一の発明の固体撮像素子によると、凸状
のマイクロレンズの材料がＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ
２によって形成されているので、耐熱性が強化される。
のマイクロレンズの材料がＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ
２によって形成されているので、耐熱性が強化される。
【００１０】第二の発明の固体撮像素子の製造方法によ
れば、平坦化膜上にＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２膜を
形成し、その上部にレジストを形成し、露光、現像する
ことによって該レジストに各ゲートに対応する位置に凹
部を形成し、しかるのちに全面をドライエッチングする
方法をとるので、ＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２からな
る、耐熱性の良好な凸状のマイクロレンズを形成するこ
とができる。
れば、平坦化膜上にＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２膜を
形成し、その上部にレジストを形成し、露光、現像する
ことによって該レジストに各ゲートに対応する位置に凹
部を形成し、しかるのちに全面をドライエッチングする
方法をとるので、ＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２からな
る、耐熱性の良好な凸状のマイクロレンズを形成するこ
とができる。
【００１１】
（第１の実施例）次に本発明の第１の実施例を図を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１２】図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１の実
施例の工程を示す断面図である。
施例の工程を示す断面図である。
【００１３】まず、図１（Ａ）に示すように、Ｐ型半導
体基板１ａの上に複数のＮ型不純物層１ｂ及び各Ｎ型不
純物層１ｂの間に複数のゲート１ｃを形成する。さらに
その上にＣＶＤ法によってＰＳＧ膜１ｄをカバー膜とし
て形成し、上面を平坦にするためＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−ｏ
ｎ−ｇｌａｓｓ）膜１ｅをＰＳＧ膜１ｄの上部に形成す
る。ここまでの過程でＣＣＤイメージセンサ１が形成さ
れる。
体基板１ａの上に複数のＮ型不純物層１ｂ及び各Ｎ型不
純物層１ｂの間に複数のゲート１ｃを形成する。さらに
その上にＣＶＤ法によってＰＳＧ膜１ｄをカバー膜とし
て形成し、上面を平坦にするためＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−ｏ
ｎ−ｇｌａｓｓ）膜１ｅをＰＳＧ膜１ｄの上部に形成す
る。ここまでの過程でＣＣＤイメージセンサ１が形成さ
れる。
【００１４】次に、ＣＣＤイメージセンサ１の上部にマ
イクロレンズの材料となるＳＯＧ２を塗布する。この際
、ＳＯＧ２の層の厚さは２〜３μｍ程度とする。更にＳ
ＯＧ２の上層にポジ型のレジスト３を塗布した後、露光
用マスク４を通して紫外線を照射、露光する。この時、
光がＳＯＧ２まで達しないように、露光時間を調整する
。次にレジスト３を現像すると、露光領域が除去され、
図１（Ｂ）にみられるようにレジスト３に凹部５が生じ
る。
イクロレンズの材料となるＳＯＧ２を塗布する。この際
、ＳＯＧ２の層の厚さは２〜３μｍ程度とする。更にＳ
ＯＧ２の上層にポジ型のレジスト３を塗布した後、露光
用マスク４を通して紫外線を照射、露光する。この時、
光がＳＯＧ２まで達しないように、露光時間を調整する
。次にレジスト３を現像すると、露光領域が除去され、
図１（Ｂ）にみられるようにレジスト３に凹部５が生じ
る。
【００１５】次いでこの基板を四フッ化炭素（ＣＦ４
）等をエッチングガスとして用いてスパッタエッチング
によって全面エッチングをすると、レジスト３の断面を
維持したままエッチングは進行する（図１（Ｃ））。
）等をエッチングガスとして用いてスパッタエッチング
によって全面エッチングをすると、レジスト３の断面を
維持したままエッチングは進行する（図１（Ｃ））。
【００１６】そして、図１（Ｄ）に示すように、レジス
ト３が除去されると、ＳＯＧ２によるマイクロレンズ６
が形成される。
ト３が除去されると、ＳＯＧ２によるマイクロレンズ６
が形成される。
【００１７】なお、ここではＳＯＧをマイクロレンズの
材料として用いたが、ＳＯＧに替えてＣＶＤＳｉＯ２を
用いてもよい。
材料として用いたが、ＳＯＧに替えてＣＶＤＳｉＯ２を
用いてもよい。
【００１８】かくして、従来技術による固体撮像素子の
製造工程による感光性アクリル系樹脂によるマイクロレ
ンズは２００℃程度の温度で溶解、変形し、マイクロレ
ンズの機能が低下したが、本実施例においては、ＳＯＧ
、ＣＶＤＳｉＯ２等のＳｉＯ２系の材料を用いることに
よって４００℃程度の温度までマイクロレンズの溶解、
変形がなく、耐熱性が強化される。
製造工程による感光性アクリル系樹脂によるマイクロレ
ンズは２００℃程度の温度で溶解、変形し、マイクロレ
ンズの機能が低下したが、本実施例においては、ＳＯＧ
、ＣＶＤＳｉＯ２等のＳｉＯ２系の材料を用いることに
よって４００℃程度の温度までマイクロレンズの溶解、
変形がなく、耐熱性が強化される。
【００１９】（第２の実施例）次に、図２の（Ａ）〜（
Ｃ）を参照しながら、本発明の実施例２について説明す
る。図２は本発明の第２の実施例の工程を示す断面図で
ある。
Ｃ）を参照しながら、本発明の実施例２について説明す
る。図２は本発明の第２の実施例の工程を示す断面図で
ある。
【００２０】第２の実施例において、図１（Ａ）までの
工程は第１の実施例と同じであるので、それ以後の工程
について説明する。
工程は第１の実施例と同じであるので、それ以後の工程
について説明する。
【００２１】図２（Ａ）に示すように、レジスト３を塗
布した後、露光、現像し、ＳＯＧ２の層にまで達する凹
部５を形成する。
布した後、露光、現像し、ＳＯＧ２の層にまで達する凹
部５を形成する。
【００２２】こうして形成された、矩形の断面を持つレ
ジスト３を約２００℃の温度で５分間程度加熱して溶融
し、該レジスト３を曲面状の凸レンズ型にする（図２（
Ｂ））。
ジスト３を約２００℃の温度で５分間程度加熱して溶融
し、該レジスト３を曲面状の凸レンズ型にする（図２（
Ｂ））。
【００２３】次に、該レジスト３に、四フッ化炭素（Ｃ
Ｆ４ ）等をエッチングガスとして用い、スパッタエッ
チングによって全面エッチングをする。
Ｆ４ ）等をエッチングガスとして用い、スパッタエッ
チングによって全面エッチングをする。
【００２４】このエッチングによってレジスト３が除去
され、マイクロレンズ６がＣＣＤイメージセンサ１上に
形成される（図２（Ｃ））。
され、マイクロレンズ６がＣＣＤイメージセンサ１上に
形成される（図２（Ｃ））。
【００２５】かくして、本実施例においても、第１の実
施例と同様に、マイクロレンズにＳＯＧ、ＣＶＤＳｉＯ
２等のＳｉＯ２系の材料を用いることによって４００℃
程度の温度までマイクロレンズの溶解、変形がなく、耐
熱性が強化される。
施例と同様に、マイクロレンズにＳＯＧ、ＣＶＤＳｉＯ
２等のＳｉＯ２系の材料を用いることによって４００℃
程度の温度までマイクロレンズの溶解、変形がなく、耐
熱性が強化される。
【００２６】なお、本発明の固体撮像素子及びその製造
方法は、平坦化膜であるＳＯＧ膜１ｅの層にイエロー、
シアン、マゼンタ、或いはグリーン、レッド、ブルーの
ようなカラーフィルターを形成するものにも適用できる
。
方法は、平坦化膜であるＳＯＧ膜１ｅの層にイエロー、
シアン、マゼンタ、或いはグリーン、レッド、ブルーの
ようなカラーフィルターを形成するものにも適用できる
。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
固体撮像素子上のマイクロレンズの材料をＳＯＧあるい
はＣＶＤＳｉＯ２としたので、感光性アクリル系樹脂を
材料として用いた場合よりも耐熱性を強化することがで
きる。
固体撮像素子上のマイクロレンズの材料をＳＯＧあるい
はＣＶＤＳｉＯ２としたので、感光性アクリル系樹脂を
材料として用いた場合よりも耐熱性を強化することがで
きる。
【００２８】第２の発明によれば、ＣＣＤイメージセン
サ等の表面上に順次ＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２膜、
レジストを形成し、該レジストの各ゲートに対応する位
置に凹部を形成し、全面をドライエッチングするという
方法をとることによってＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２
からなる凸状で耐熱性の高いマイクロレンズを備える固
体撮像素子を製造することが可能となる。
サ等の表面上に順次ＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２膜、
レジストを形成し、該レジストの各ゲートに対応する位
置に凹部を形成し、全面をドライエッチングするという
方法をとることによってＳＯＧあるいはＣＶＤＳｉＯ２
からなる凸状で耐熱性の高いマイクロレンズを備える固
体撮像素子を製造することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図であ
る（その１）。
る（その１）。
【図２】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図であ
る（その２）。
る（その２）。
【図３】本発明の第２の実施例の工程を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来例の工程を示す断面図である。
１ ＣＣＤイメージセンサ１ａ
Ｐ型半導体基板（第１導電型半導体基板）１ｂ
Ｎ型不純物層 （第２導電型不純物層）１ｃ
ゲート １ｄ ＰＳＧ膜（カバー膜）１ｅ
ＳＯＧ膜（平坦化膜）２ ＳＯＧ ３ レジスト ４ 露光用マスク ５ 凹部 ６ マイクロレンズ
Ｐ型半導体基板（第１導電型半導体基板）１ｂ
Ｎ型不純物層 （第２導電型不純物層）１ｃ
ゲート １ｄ ＰＳＧ膜（カバー膜）１ｅ
ＳＯＧ膜（平坦化膜）２ ＳＯＧ ３ レジスト ４ 露光用マスク ５ 凹部 ６ マイクロレンズ
Claims (2)
- 【請求項１】第１導電型半導体基板（１ａ）上に複数の
第２導電型不純物層（１ｂ）とゲート（１ｃ）とが交互
に形成され、その上部にカバー膜（１ｄ）、平坦化膜（
１ｅ）が順次形成されてなる固体撮像素子において、前
記平坦化膜（１ｅ）上に各第２導電型不純物層（１ｂ）
を被覆する位置にＳｉＯ２系膜からなるマイクロレンズ
（６）が形成されることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】第１導電型半導体基板（１ａ）上に画素を
構成する複数の第２導電型不純物層（１ｂ）を形成し、
その上部にカバー膜（１ｄ）、平坦化膜（１ｅ）を順次
形成し、該平坦化膜（１ｅ）上にＳＯＧ（２）あるいは
ＣＶＤＳｉＯ２膜を形成し、その上部にレジスト（３）
を形成し、該レジスト（３）の前記画素に対応する位置
の周囲に凹部（５）を形成し、しかるのちに全面を異方
性エッチングして凸状のＳＯＧあるいはＳｉＯ２からな
るマイクロレンズ（６）を形成することを特徴とする固
体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121267A JPH04349664A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121267A JPH04349664A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349664A true JPH04349664A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=14807025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3121267A Withdrawn JPH04349664A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349664A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013070079A (ja) * | 2003-12-11 | 2013-04-18 | Intellectual Venturesii Llc | イメージセンサの無機物マイクロレンズの形成方法 |
| US8729650B2 (en) | 1999-08-27 | 2014-05-20 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and method of fabricating the same |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3121267A patent/JPH04349664A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8729650B2 (en) | 1999-08-27 | 2014-05-20 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and method of fabricating the same |
| JP2013070079A (ja) * | 2003-12-11 | 2013-04-18 | Intellectual Venturesii Llc | イメージセンサの無機物マイクロレンズの形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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