JPH0540216A - Microlens and production thereof - Google Patents

Microlens and production thereof

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JPH0540216A
JPH0540216A JP3197959A JP19795991A JPH0540216A JP H0540216 A JPH0540216 A JP H0540216A JP 3197959 A JP3197959 A JP 3197959A JP 19795991 A JP19795991 A JP 19795991A JP H0540216 A JPH0540216 A JP H0540216A
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microlens
lens
light
transfer
pattern
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Tomohisa Honda
知久 本田
Masanobu Fujita
昌信 藤田
Saburo Harada
三郎 原田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the lens having a large aperture ratio by forming the lens of an aspherical shape. CONSTITUTION:A microlens pattern 2 for transfer is formed by thermal melting on a transparent resin layer 3 for microlenses in the method for forming the microlenses consisting of a synthetic resin on a base material. The etching rate of the resin layer for forming the microlenses is set higher than the etching rate of the microlens pattern for transfer at the time of transferring the microlens pattern for transfer by an etching method, by which the lenses molded by the transfer are made into elliptic lenses 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CCD等の固体撮像素
子上に設けるマイクロレンズおよびその製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens provided on a solid-state image pickup device such as a CCD and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像カメラもしくはイメージセンサ
ーとして用いられる固体撮像素子についてはこれまでに
受光部、電極部や転送方式等について種々の提案がなさ
れてきた。その中で電荷結合型固体撮像素子(以下CC
Dと称す)は (1)自己走査が可能であるために周辺回路が簡単にな
る。
2. Description of the Related Art Various proposals have been made so far for a solid-state image pickup device used as a solid-state image pickup camera or an image sensor, such as a light receiving portion, an electrode portion, and a transfer system. Among them, a charge-coupled solid-state image sensor (hereinafter CC
(Referred to as “D”) (1) Since the self-scanning is possible, the peripheral circuit becomes simple.

【0003】(2)構造が簡単である。(2) The structure is simple.

【0004】(3)可視域での光検出能力が大きい。(3) The ability to detect light in the visible region is large.

【0005】などの性質を持っているため広範囲に用い
られている。最近では一層の小型化、高画素化の要求と
同時に、高感度化、低雑音化が要求されているため、こ
れに関する回路面あるいは撮像デバイス構造面について
の様々な提案がなされている。特に、デバイス構造面に
ついてスミアが他の方法よりも少なく、モザイクタイプ
のカラーフィルターを使用して分解能を上げられる事か
ら、インターライン型のCCDが有利であることがわか
っている。しかし、インターライン型のCCDでは受光
部の隣に電荷転送部を設けなくてはならないために表面
上の受光部の開口率が小さくならざるを得ない。更に高
画素化になるに従いますます開口率は減少してしまう。
また、固体撮像素子自体の固有ノイズの低減には限界が
あるため、開口率の減少はすなわちS/N比の低下をも
たらし、撮像画面の質が悪くなることとなる。
It is widely used because of its properties such as Recently, there is a demand for higher sensitivity and lower noise at the same time as further miniaturization and higher pixel count. Therefore, various proposals have been made regarding the circuit aspect or the imaging device structure aspect relating to this. In particular, the interline CCD has been found to be advantageous because it has less smear than other methods in terms of device structure and can improve the resolution by using a mosaic type color filter. However, in the interline CCD, the charge transfer section must be provided next to the light receiving section, so that the aperture ratio of the light receiving section on the surface must be reduced. As the number of pixels increases, the aperture ratio will decrease.
Further, since there is a limit to the reduction of the intrinsic noise of the solid-state image pickup device itself, the reduction of the aperture ratio, that is, the reduction of the S / N ratio, deteriorates the quality of the image pickup screen.

【0006】その対策として入射光を増加させて入力信
号強度を増加させるため、固体撮像素子上にマイクロレ
ンズを直接形成する方法が提案されている。この方法
は、構造が簡単であるにもかかわらず開口率を増加させ
る効果的な方法の1つである。マイクロレンズを有する
CCDの断面図を図4に示す。CCD基板41には受光
部42を有し、各受光部の間には遮光部43が形成され
ている。受光層上には適当なカラーフィルター44を形
成した後、レンズの焦点距離を調節するために適切な間
隔を形成する透明樹脂層45を具備している。その上面
に受光部42に入射光を集束させる位置にマイクロレン
ズ46が設けられる。外部入射光はマイクロレンズ46
が有する光学的屈折作用により受光部42に集束させら
れるとともに、その周りの転送部や配線部47への入射
光をも受光部42に入射させられる。これにより開口率
が大きくなるとともに、転送部や配線部に光が入射しな
くなるために、スミアの低減も実現される。
As a countermeasure, there has been proposed a method of directly forming a microlens on a solid-state image pickup device in order to increase the incident light and increase the input signal intensity. This method is one of the effective methods for increasing the aperture ratio despite its simple structure. A sectional view of a CCD having microlenses is shown in FIG. The CCD substrate 41 has a light receiving portion 42, and a light shielding portion 43 is formed between each light receiving portion. After forming an appropriate color filter 44 on the light-receiving layer, a transparent resin layer 45 is provided to form an appropriate interval for adjusting the focal length of the lens. A microlens 46 is provided on the upper surface of the light receiving portion 42 at a position where the incident light is focused. The external incident light is the micro lens 46.
The light is refracted by the optical refraction function of the light-receiving section 42, and the incident light to the transfer section and the wiring section 47 around it is also incident on the light-receiving section 42. As a result, the aperture ratio increases and light does not enter the transfer section or the wiring section, so that smear can be reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のような使用に供
せられるマイクロレンズの製造は、透明な合成樹脂材料
を加熱溶融して、溶融した透明な合成樹脂が表面張力に
より球状となる性質を利用する加熱溶融法と、レンズ用
の透明樹脂層上に形成したフォトレジストを加熱溶融し
て形成したマイクロレンズをパターンとしてエッチング
することによって透明樹脂層にマイクロレンズを転写す
るエッチバック法で形成されていたが、これらの方法で
得られるレンズは曲面が球面であるレンズのみであっ
た。
The manufacture of the microlenses to be used as described above has the property that the transparent synthetic resin material is heated and melted so that the molten transparent synthetic resin becomes spherical due to the surface tension. It is formed by the heat melting method used and the etch back method of transferring the microlens to the transparent resin layer by etching the microlens formed by heating and melting the photoresist formed on the transparent resin layer for the lens as a pattern. However, the lenses obtained by these methods were only lenses having a spherical surface.

【0008】マイクロレンズは固体撮像素子の距離が比
較的近いのでレンズは曲率の大きなものを作らなければ
ならないが、曲面が球面に近似されるようなレンズで
は、レンズの端部に入射した光は受光部へ集光すること
ができないので、受光部へ入射する実質的な受光量が減
少してしまうこととなる。
Since a microlens has a relatively short distance between solid-state image pickup elements, it is necessary to make a lens having a large curvature. In a lens whose curved surface is approximate to a spherical surface, the light incident on the end of the lens is Since the light cannot be condensed on the light receiving portion, the substantial amount of light received entering the light receiving portion will be reduced.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために検討の結果、完成にいたったもので、エ
ッチバック法において、フォトレジスト等を熱溶融して
形成したレンズのパターンを下部の透明樹脂にエッチン
グによって転写する際に、マイクロレンズのパターンを
形成したフォトレジストと透明樹脂との両者のエッチン
グ速度の差を利用したもので、透明樹脂層のエッチング
速度をマイクロレンズのパターンのエッチング速度より
も速くすることによって、形成されるマイクロレンズの
曲面を非球面とくに楕円体の一部とするものである。そ
の結果、レンズ端部の光もレンズ中央部に集光するよう
になるため、この位置にCCDの受光部を置けば実質的
な開口率を向上することができる。
The present invention has been completed as a result of studies for solving the above problems, and the present invention has been completed. In the etchback method, a lens pattern formed by heat melting a photoresist or the like is formed. When transferring to the transparent resin underneath by etching, the difference in the etching rate between the photoresist and the transparent resin on which the microlens pattern is formed is used. By making it faster than the etching rate, the curved surface of the formed microlens becomes an aspherical surface, particularly a part of an ellipsoid. As a result, the light at the end of the lens is also focused on the central part of the lens, so that if the light receiving part of the CCD is placed at this position, the substantial aperture ratio can be improved.

【0010】図面を参照しつつ本発明を説明すると、図
2は本発明にかかる非球面である楕円体の一部からなる
マイクロレンズ(以下楕円レンズと呼ぶ)について入射
した光が集光される様子を示した図であり、図3は従来
の球面の曲面を有するマイクロレンズ(以下球面レンズ
と呼ぶ)よって集光される様子を示した図である。
The present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 2, incident light is collected by a microlens (hereinafter referred to as an elliptical lens) which is a part of an aspherical ellipsoid according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a state, and FIG. 3 is a diagram showing a state of being condensed by a conventional microlens having a spherical curved surface (hereinafter referred to as a spherical lens).

【0011】図3のようにCCD基板31に設けた受光
部32に対応して、球面レンズ33が設けられており、
球面レンズへの入射光34は球面レンズによって屈折す
るがレンズの端部に入射した光は受光部に集光すること
ができない。これに対して、楕円レンズを形成した場合
には、図2に示すように、CCD基板21の受光部22
に対応して設けた楕円レンズ23への入射光24は、レ
ンズの端部へ入射した光もすべて受光部へ集光すること
ができるため、受光部22の面積が小さくても実質的な
レンズの開口率を大きくすることができる。
As shown in FIG. 3, a spherical lens 33 is provided corresponding to the light receiving portion 32 provided on the CCD substrate 31,
The incident light 34 on the spherical lens is refracted by the spherical lens, but the light incident on the end portion of the lens cannot be condensed on the light receiving portion. On the other hand, when the elliptical lens is formed, as shown in FIG.
The incident light 24 incident on the elliptical lens 23 provided corresponding to the above can also collect all the light incident on the end portion of the lens to the light receiving portion, so that even if the area of the light receiving portion 22 is small, The aperture ratio can be increased.

【0012】そして、楕円レンズとすることにより同一
の屈折率の樹脂を使用した場合でも球面レンズに比べて
焦点距離を短くするすることができるので、レンズと受
光部との間隔を小さくすることができ、レンズとCCD
基板との間の下引き層25に設ける透明樹脂を少なくす
ることができるので、素子の小型化も可能となる。
By using an elliptical lens, the focal length can be made shorter than that of a spherical lens even when the resin having the same refractive index is used, so that the distance between the lens and the light receiving portion can be made small. Yes, lens and CCD
Since it is possible to reduce the amount of transparent resin provided in the undercoat layer 25 between the substrate and the substrate, it is possible to reduce the size of the device.

【0013】また、楕円レンズに最適な楕円体の形状は
基板に対して垂直方向に長い楕円体となるが、最適な楕
円体の長軸と短軸の比(以下偏平率と呼ぶ)は、使用す
る樹脂の屈折率により異なり、その値は表1のようにな
る。また、長軸と単軸の比は転写するマイクロレンズの
パターンと最終的にマイクロレンズが形成される透明樹
脂層とのエッチング速度の比によって任意に調整するこ
とが可能である。
The optimum ellipsoidal shape for the ellipsoidal lens is an ellipsoid long in the direction perpendicular to the substrate. The optimum ellipsoidal ratio of the major axis to the minor axis (hereinafter referred to as flatness) is The value is as shown in Table 1 depending on the refractive index of the resin used. Further, the ratio of the major axis to the uniaxial axis can be arbitrarily adjusted by the ratio of the etching rate of the pattern of the transferred microlens and the transparent resin layer on which the microlens is finally formed.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】本発明では、マイクロレンズの焦点距離が
CCD基板の受光面と一致することが好ましい。しかし
ながら、本発明のマイクロレンズは楕円の一部に合致す
る形状から集光性が高まっているので、受光面の範囲に
集光された光がすべて入射するようにすれば、焦点位置
が多少受光面の上下または左右にずれていてもよい。本
発明のマイクロレンズの製造方法を示す図1を参照して
説明する。 図1(a)シリコン基板に面付けされた受光部、転送
部、その周辺回路を有するインタライン型CCD1上に
アクリル系等の感光性樹脂を塗布し、クリーンオーブン
中でプリベークした。次に所望のパターンを介して紫外
線露光した後、現像してボンディングパッドやスクライ
ブライン上のアクリル樹脂を除いた。さらに150℃の
クリーンオーブン中でポストベークしてレンズと受光部
の距離を保つ為の下引き層2を形成した。次いで、その
下引き層の上にポリスチレン系感光性樹脂の塗布層を形
成し、クリーンオーブンに入れプリベークし、次に所望
のパターンを介して紫外線露光した後、現像してボンデ
ィングパッドやスクライブライン上の樹脂を除いた。さ
らにクリーンオーブン中でポストベークして、マイクロ
レンズ形成用樹脂層3を形成した。ポリスチレン系感光
性樹脂としては例えばTPS(東ソー株式会社製)を使
用することができる。さらに、マイクロレンズ形成用樹
脂層3の上には、ノボラック系感光性樹脂を塗布し、ク
リーンオーブンにてプリベークした。次にCCDの受光
部に対応する部分のノボラック系感光性樹脂だけが残る
様なパターンを用いて紫外線露光した後、現像して受光
部のみにノボラック系感光性樹脂パターン4を形成し
た。ノボラック系感光性樹脂としてはAZ1350(シ
プレイ社製)等を使用することができる。
In the present invention, it is preferable that the focal length of the microlens coincides with the light receiving surface of the CCD substrate. However, since the microlens of the present invention has an improved light-collecting property due to the shape that matches a part of the ellipse, if the light collected in the range of the light-receiving surface is made incident, the focus position will be slightly received. It may be offset vertically or horizontally from the surface. A method of manufacturing the microlens of the present invention will be described with reference to FIG. A photosensitive resin such as an acrylic resin was applied onto an interline CCD 1 having a light receiving portion, a transfer portion, and its peripheral circuits mounted on a silicon substrate shown in FIG. 1A, and prebaked in a clean oven. Next, the film was exposed to ultraviolet light through a desired pattern and then developed to remove the bonding pad and the acrylic resin on the scribe line. Further, it was post-baked in a clean oven at 150 ° C. to form an undercoat layer 2 for keeping the distance between the lens and the light receiving part. Next, a coating layer of polystyrene-based photosensitive resin is formed on the undercoat layer, prebaked in a clean oven, and then exposed to ultraviolet light through a desired pattern, and then developed and bonded on a bonding pad or scribe line. The resin was removed. Further, post-baking was performed in a clean oven to form a resin layer 3 for forming a microlens. As the polystyrene type photosensitive resin, for example, TPS (manufactured by Tosoh Corporation) can be used. Further, a novolac-based photosensitive resin was applied on the microlens-forming resin layer 3 and prebaked in a clean oven. Next, the pattern was exposed to ultraviolet light using a pattern in which only the novolac-based photosensitive resin in the portion corresponding to the light-receiving portion of the CCD remained, and then developed to form the novolac-based photosensitive resin pattern 4 only in the light-receiving portion. AZ1350 (made by Shipley) etc. can be used as a novolac type photosensitive resin.

【0016】図1(b) ノボラック系感光性樹脂パタ
ーンをクリーンオーブン内で熱溶融させ、表面張力によ
って球形となった溶融樹脂を固化して転写用球面レンズ
5を形成した。 図1(c) マイクロレンズ用透明樹脂層をマイクロレ
ンズ酸素プラズマ等の乾式のエッチング手段によってエ
ッチングして、転写用球面レンズのパターンをマイクロ
レンズ形成用樹脂層に転写して非球面の楕円レンズ6を
得た。
FIG. 1 (b) The novolac type photosensitive resin pattern was heat-melted in a clean oven, and the molten resin which became spherical due to the surface tension was solidified to form the transfer spherical lens 5. 1C, the transparent resin layer for microlenses is etched by a dry etching means such as microlens oxygen plasma, and the pattern of the spherical lens for transfer is transferred to the resin layer for forming microlens to form an aspherical elliptic lens 6 Got

【0017】転写用の球面レンズのパターン使用して、
楕円レンズを形成するためには、マイクロレンズ形成用
透明樹脂のエッチング速度が転写用球面レンズのパター
ンよりも速くエッチングすることが必要となる。
Using the pattern of the spherical lens for transfer,
In order to form the elliptical lens, it is necessary to etch the microlens-forming transparent resin at a higher etching rate than the pattern of the transfer spherical lens.

【0018】このためには、転写用球面レンズのパター
ンに使用する樹脂、マイクロレンズ形成用樹脂のそれぞ
れを、エッチング特性によって樹脂を選択するが、同一
樹脂の組み合わせによっても適用するエッチング方法に
よってはエッチング特性が変わるので、これらを総合的
に判断して樹脂とエッチング条件を選ぶことが必要であ
る。
For this purpose, the resin used for the pattern of the spherical lens for transfer and the resin for forming the microlenses are selected according to the etching characteristics, but etching may be performed depending on the etching method applied even if the same resin is used in combination. Since the characteristics change, it is necessary to comprehensively judge these and select the resin and etching conditions.

【0019】エッチングをドライエッチングで行う場合
には酸素プラズマを適用することができるが、酸素プラ
ズマの生成条件を高周波出力、酸素流量、酸素圧力等を
変化させて両者の樹脂に対するエッチング速度に差が生
じる条件を調整することができる。エッチング条件は、
高周波電力300〜600W、酸素流量を50〜200
sccm、圧力を4〜20Paとすることが好ましい。
When the etching is performed by dry etching, oxygen plasma can be applied. However, by changing the high-frequency output, the oxygen flow rate, the oxygen pressure and the like in the oxygen plasma generation conditions, there is a difference in the etching rate for both resins. The resulting conditions can be adjusted. The etching conditions are
High frequency power 300-600W, oxygen flow rate 50-200
The sccm and pressure are preferably 4 to 20 Pa.

【0020】[0020]

【作用】CCD等の固体撮像素子の基板上に塗布したマ
イクロレンズ用樹脂層上に、をパターン化した転写用樹
脂を溶融して形成した転写用球面レンズパターンをエッ
チバック法によって転写して、非球面の楕円レンズを形
成したものであり、レンズの周辺部に入射する光も確実
にCCDの受光部へ集中させることが可能となる。
[Function] A transfer spherical lens pattern formed by melting a transfer resin having a pattern formed on a resin layer for a microlens applied on a substrate of a solid-state image pickup device such as a CCD is transferred by an etch-back method, Since an aspherical ellipsoidal lens is formed, the light incident on the peripheral portion of the lens can be surely concentrated on the light receiving portion of the CCD.

【0021】[0021]

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、さらに詳細に
説明する。 実施例1 5インチのシリコン基板に面付けされた受光部、転送
部、その周辺回路を有するインタライン型CCD(開口
率20%)上にアクリル系感光性樹脂としてFVR(富
士薬品工業(株)製)を5μmの膜厚で塗布し、オーブ
ン中でプリベークした。次に所望のパターンを介して紫
外線露光した後、現像してボンディングパッドやスクラ
イブライン上のアクリル樹脂を除いた。さらに150℃
のクリーンオーブン中で30分間ポストベークしてレン
ズと受光部の距離を保つための下引き層を形成した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below for further detailed description. Example 1 An FVR (Fuji Chemical Industry Co., Ltd.) as an acrylic photosensitive resin was formed on an interline CCD (aperture ratio 20%) having a light receiving part, a transfer part, and its peripheral circuits mounted on a 5-inch silicon substrate. Manufactured) was applied in a film thickness of 5 μm and prebaked in an oven. Next, the film was exposed to ultraviolet light through a desired pattern and then developed to remove the bonding pad and the acrylic resin on the scribe line. Further 150 ℃
Post-baking was performed for 30 minutes in a clean oven to form an undercoat layer for keeping the distance between the lens and the light receiving portion.

【0022】下引き層の上にはマイクロレンズ形成用樹
脂として、ポリスチレン系感光性樹脂TPS(東ソー株
式会社製)を3.5μmの厚さで塗布し、120℃のク
リーンオーブンに入れプリベークした。次に所望のパタ
ーンを介して紫外線露光した後、現像してボンディング
パッドやスクライブライン上の樹脂を除いた。さらに1
50℃のクリーンオーブン中で30分ポストベークし
た。
On the undercoat layer, a polystyrene type photosensitive resin TPS (manufactured by Tosoh Corporation) was applied as a microlens forming resin in a thickness of 3.5 μm, and put in a clean oven at 120 ° C. for prebaking. Then, the resin on the bonding pad and the scribe line was removed by exposing to ultraviolet light through a desired pattern and then developing. 1 more
Post-baked for 30 minutes in a 50 ° C. clean oven.

【0023】さらに、マイクロレンズ形成用樹脂層上に
ノボラック系感光性樹脂としてAZ1350(シプレイ
社製)を2.6μmの厚さで塗布し、90℃のクリーン
オーブンにてプリベークした。次にCCDの受光部に対
応する部分のノボラック系感光性樹脂だけが残る様なパ
ターンを用いて紫外線露光した後、現像して受光部のみ
にノボラック系感光性樹脂パターンを形成した。その
後、120℃のクリーンオーブン内で熱溶融させた後に
固化させ、転写用球面レンズパターンを形成した。
Further, AZ1350 (manufactured by Shipley Co.) as a novolac type photosensitive resin was applied on the resin layer for forming microlenses to a thickness of 2.6 μm, and prebaked in a clean oven at 90 ° C. Then, the pattern was exposed to ultraviolet light using a pattern in which only the novolac-based photosensitive resin in the portion corresponding to the light-receiving portion of the CCD was left, and then developed to form a novolac-based photosensitive resin pattern only in the light-receiving portion. Then, it was heat-melted in a clean oven at 120 ° C. and then solidified to form a spherical lens pattern for transfer.

【0024】ついで、酸素プラズマ法によってエッチン
グしたが、エッチング装置には平行平板電極に500W
の高周波電力を供給し、酸素流量100sccm、圧力
20Paの条件でエッチングした。以上の操作により、
CCDの受光部1つ1つに楕円レンズを形成することが
できた。この方法で作成した楕円レンズの偏平率の値は
1.33となり、同一の樹脂を使用した球面レンズでは
40%であった開口率を50%にまで引き上げる事がで
きた。
Then, etching was carried out by the oxygen plasma method.
The high-frequency power of was supplied, and the etching was performed under the conditions of an oxygen flow rate of 100 sccm and a pressure of 20 Pa. By the above operation,
An elliptical lens could be formed on each of the light receiving parts of the CCD. The elliptic lens produced by this method has a flatness value of 1.33, and it was possible to raise the aperture ratio from 40% in a spherical lens using the same resin to 50%.

【0025】実施例2 下引き層の形成までは実施例1と同様にして、下引き層
上にノボラック系感光性樹脂よりもエッチング速度が速
いアクリル系感光性樹脂FVR(富士薬品工業(株)
製)を3.5μmの厚さで塗布し、120℃のクリーン
オーブンに入れプリベークした。次に所望のパターンを
介して紫外線露光した後、現像してボンディングパッド
やスクライブライン上の樹脂を除いた。さらに150℃
のクリーンオーブン中で30分ポストベークしてマイク
ロレンズ形成用樹脂層を形成した。さらに、その上にノ
ボラック系感光性樹脂であるAZ−1350(シプレイ
社社製)を2.6μmの厚さで塗布し、90℃のクリー
ンオーブンにてプリベークした。次にCCDの受光部に
対応する部分のノボラック系感光性樹脂だけが残る様な
パターンを用いて紫外線露光した後、で現像して受光部
のみにノボラック系感光性樹脂パターンを形成し、12
0℃のクリーンオーブン内で熱溶融させた後に固化し、
転写パターン用球面レンズを得た。
Example 2 An acrylic photosensitive resin FVR (Fuji Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) having an etching rate higher than that of a novolak photosensitive resin on the undercoat layer was carried out in the same manner as in Example 1 until formation of the undercoat layer.
Manufactured by K.K.) was applied in a thickness of 3.5 μm, put in a clean oven at 120 ° C., and prebaked. Next, the resin on the bonding pad and the scribe line was removed by exposing to ultraviolet light through a desired pattern and then developing. Further 150 ℃
The resin layer for forming a microlens was formed by post-baking for 30 minutes in the clean oven. Further, AZ-1350 (manufactured by Shipley Co., Ltd.), which is a novolac-based photosensitive resin, was applied thereon with a thickness of 2.6 μm, and prebaked in a clean oven at 90 ° C. Next, the pattern is exposed to ultraviolet light using a pattern in which only the novolac-based photosensitive resin in the portion corresponding to the light-receiving portion of the CCD remains, and is then developed to form a novolac-based photosensitive resin pattern only in the light-receiving portion.
After heat-melting in a 0 ° C clean oven, solidify,
A spherical lens for a transfer pattern was obtained.

【0026】転写パターン用球面レンズを形成したCC
Dを酸素プラズマ法によってドライエッチングした。ド
ライエッチングは500Wの高周波電力を平行平板電極
に供給し、酸素供給量100sccm、圧力20Paに
おいて酸素プラズマを発生させて処理を行い、各CCD
の受光部1つ1つに楕円レンズを作る事ができた。この
方法で作成した楕円レンズの偏平率の値は1.33とな
り、球面レンズでは40%であった開口率を50%にま
で引き上げる事が出来た。
CC on which a spherical lens for a transfer pattern is formed
D was dry-etched by the oxygen plasma method. In the dry etching, high-frequency power of 500 W is supplied to the parallel plate electrodes, oxygen plasma is generated at an oxygen supply amount of 100 sccm and a pressure of 20 Pa to perform processing, and each CCD is processed.
I was able to make an elliptical lens for each of the light receiving parts of the. The elliptical lens produced by this method has a flatness value of 1.33, and the aperture ratio, which was 40% for the spherical lens, can be increased to 50%.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば透明なマイクロレンズ形
成用樹脂層上に形成した転写用のマイクロレンズのパタ
ーンをエッチング法によって転写してマイクロレンズ形
成用樹脂層にマイクロレンズと形成する際に、転写用の
マイクロレンズパターンとマイクロレンズ形成用樹脂の
エッチング速度の差によって得られるマイクロレンズを
楕円体の一部としたもので、レンズの中央部の光とレン
ズの端部の光を同時にCCDの受光部に集光できるた
め、見かけ上の開口率が断面が円の一部であるレンズよ
りも向上することになり、取り出される信号強度の増加
が図れる効果を奏する。
According to the present invention, when the pattern of the transfer microlens formed on the transparent microlens forming resin layer is transferred by the etching method to form the microlens in the microlens forming resin layer. , The microlens obtained by the difference in the etching rate between the transfer microlens pattern and the microlens forming resin is part of an ellipsoid, and the light at the center of the lens and the light at the end of the lens are simultaneously CCD. Since the light can be condensed on the light receiving portion of the lens, the apparent aperture ratio is improved as compared with a lens whose cross section is a part of a circle, and an effect of increasing the intensity of a signal to be extracted is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のマイクロレンズを製造する1実施例を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of manufacturing the microlens of the present invention.

【図2】本発明の楕円レンズを形成した場合の光の進路
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a light path when an elliptical lens of the present invention is formed.

【図3】球面レンズを形成した場合の光の進路を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a path of light when a spherical lens is formed.

【図4】CCD基板上に形成されたマイクロレンズの概
略図を示したものである。
FIG. 4 is a schematic view of a microlens formed on a CCD substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…インタライン型CCD、2…下引き層、3…マイク
ロレンズ用透明樹脂層、4…ノボラック系感光性樹脂パ
ターン、5…転写用球面レンズ、6…楕円レンズ、21
…CCD基板、22…受光部、23…楕円レンズ、24
…入射光、25…下引き層、31…CCD基板、32…
受光部、33…球面レンズ、34…入射光、41…CC
D基板、42…受光部、43…遮光部、44…カラーフ
ィルター、45…透明樹脂層、46…マイクロレンズ、
47…配線部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Interline CCD, 2 ... Undercoat layer, 3 ... Microlens transparent resin layer, 4 ... Novolac-type photosensitive resin pattern, 5 ... Transfer spherical lens, 6 ... Elliptical lens, 21
... CCD substrate, 22 ... Light receiving part, 23 ... Elliptical lens, 24
... incident light, 25 ... undercoat layer, 31 ... CCD substrate, 32 ...
Light receiving part, 33 ... Spherical lens, 34 ... Incident light, 41 ... CC
D substrate, 42 ... Light receiving part, 43 ... Shading part, 44 ... Color filter, 45 ... Transparent resin layer, 46 ... Microlens,
47 ... Wiring section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 13/18 8106−2K H01L 27/14 H04N 5/335 V 8838−5C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02B 13/18 8106-2K H01L 27/14 H04N 5/335 V 8838-5C

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子基板上に形成した合成樹脂
からなるマイクロレンズにおいて、マイクロレンズの形
状が楕円の一部にほぼ合致する形状からなり、マイクロ
レンズの焦点距離が前記固体撮像素子の受光面近傍に配
置されていることを特徴とするマイクロレンズ。
1. A microlens made of synthetic resin formed on a solid-state image pickup device substrate, wherein the shape of the microlens substantially matches a part of an ellipse, and the focal length of the microlens is the light receiving of the solid-state image pickup device. A microlens characterized by being arranged near the surface.
【請求項2】 固体撮像素子基板上に合成樹脂からなる
マイクロレンズを形成する方法において、マイクロレン
ズ形成用樹脂層上に熱溶融によって転写用マイクロレン
ズパターンを形成し、エッチングによって転写用マイク
ロレンズパターンを転写する際に、マイクロレンズ形成
用樹脂層のエッチング速度を転写用マイクロレンズパタ
ーンのエッチング速度よりも大きくし、転写されて得ら
れるレンズを楕円の一部にほぼ合致する形状とすること
を特徴とするマイクロレンズの製造方法。
2. A method for forming a microlens made of a synthetic resin on a solid-state image pickup device substrate, wherein a transfer microlens pattern is formed on a resin layer for forming a microlens by heat melting, and the microlens pattern for transfer is etched. When transferring, the etching rate of the resin layer for forming the microlens is set to be higher than the etching rate of the microlens pattern for transferring, and the lens obtained by the transfer has a shape that substantially matches a part of the ellipse. And a method for manufacturing a microlens.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0753765A2 (en) * 1995-07-11 1997-01-15 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method for forming multiple-layer microlenses and use thereof
JP2002181734A (en) * 2000-12-13 2002-06-26 Rohm Co Ltd Apparatus for inspecting transparent laminated body
JP2002217393A (en) * 2001-01-12 2002-08-02 Sony Corp Method for forming microlens
JP2004296590A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Dainippon Printing Co Ltd Imaging device, and method of forming microlens therein
JP2006229110A (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Sanyo Electric Co Ltd Imaging device and imaging device manufacturing method
CN100385316C (en) * 2006-01-05 2008-04-30 友达光电股份有限公司 Matric full image backlight module having optical grating point
KR20160064006A (en) * 2014-11-27 2016-06-07 한국전자통신연구원 Wavelength division multi-channel optical module and manufacturing method thereof
US9568679B2 (en) * 2011-08-16 2017-02-14 International Business Machines Corporation Lens array optical coupling to photonic chip
WO2023275660A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device and method for producing display device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0753765A2 (en) * 1995-07-11 1997-01-15 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method for forming multiple-layer microlenses and use thereof
EP0753765A3 (en) * 1995-07-11 1997-05-28 Imec Inter Uni Micro Electr Method for forming multiple-layer microlenses and use thereof
JP2002181734A (en) * 2000-12-13 2002-06-26 Rohm Co Ltd Apparatus for inspecting transparent laminated body
JP2002217393A (en) * 2001-01-12 2002-08-02 Sony Corp Method for forming microlens
JP2004296590A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Dainippon Printing Co Ltd Imaging device, and method of forming microlens therein
JP2006229110A (en) * 2005-02-21 2006-08-31 Sanyo Electric Co Ltd Imaging device and imaging device manufacturing method
CN100385316C (en) * 2006-01-05 2008-04-30 友达光电股份有限公司 Matric full image backlight module having optical grating point
US9568679B2 (en) * 2011-08-16 2017-02-14 International Business Machines Corporation Lens array optical coupling to photonic chip
KR20160064006A (en) * 2014-11-27 2016-06-07 한국전자통신연구원 Wavelength division multi-channel optical module and manufacturing method thereof
WO2023275660A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device and method for producing display device

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