JPH06232379A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH06232379A JPH06232379A JP5014515A JP1451593A JPH06232379A JP H06232379 A JPH06232379 A JP H06232379A JP 5014515 A JP5014515 A JP 5014515A JP 1451593 A JP1451593 A JP 1451593A JP H06232379 A JPH06232379 A JP H06232379A
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Classifications
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
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-
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- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
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- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
Abstract
(57)【要約】
【構成】 カラーフィルター8a,8b,8c上に第1
透明保護層9を形成し、更に、第1透明保護層9上にマ
イクロレンズ11を形成する。次に、マイクロレンズ1
1による凹凸を、撥水性及び撥油性を有し(低表面エネ
ルギーを有し)、可視領域の光に対して高い透過率を有
し、塗布時の平坦化能力が高く、マイクロレンズ11の
屈折率より低い屈折率を有する第1透明樹脂層12によ
って平坦化する。 【効果】 マイクロレンズの集光効果を失うことなく固
体撮像素子の表面にダスト等が付着しにくくなり、付着
したとしても綿棒等によって簡単に除去することができ
る。
透明保護層9を形成し、更に、第1透明保護層9上にマ
イクロレンズ11を形成する。次に、マイクロレンズ1
1による凹凸を、撥水性及び撥油性を有し(低表面エネ
ルギーを有し)、可視領域の光に対して高い透過率を有
し、塗布時の平坦化能力が高く、マイクロレンズ11の
屈折率より低い屈折率を有する第1透明樹脂層12によ
って平坦化する。 【効果】 マイクロレンズの集光効果を失うことなく固
体撮像素子の表面にダスト等が付着しにくくなり、付着
したとしても綿棒等によって簡単に除去することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子に関する
ものである。
ものである。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子の販売において、「チップ
売り」と言われる、アッセンブリ処理をせずにユーザー
に販売する場合があるが、この場合、固体撮像素子は受
光部という汚れに対して極めて敏感な部分を有するた
め、その素子の取り扱いには大いに神経を使う。しか
し、実際は、チップ単位での固体撮像素子の取り扱いで
は、受光部に非常に高い確率でダストや何等かの気体雰
囲気により汚染を受けることになる。したがって、固体
撮像素子のアッセンブリ時には必ず受光部を清浄にする
工程が必要となるが、清浄工程は簡易であればあるほど
コスト面で優位であることから、最も簡単な場合には綿
棒等による有機溶剤での拭き取りのみを行ている。
売り」と言われる、アッセンブリ処理をせずにユーザー
に販売する場合があるが、この場合、固体撮像素子は受
光部という汚れに対して極めて敏感な部分を有するた
め、その素子の取り扱いには大いに神経を使う。しか
し、実際は、チップ単位での固体撮像素子の取り扱いで
は、受光部に非常に高い確率でダストや何等かの気体雰
囲気により汚染を受けることになる。したがって、固体
撮像素子のアッセンブリ時には必ず受光部を清浄にする
工程が必要となるが、清浄工程は簡易であればあるほど
コスト面で優位であることから、最も簡単な場合には綿
棒等による有機溶剤での拭き取りのみを行ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、受光部
の清浄工程を綿棒等による有機溶剤での拭き取りで行う
場合、図5の従来のマイクロレンズを設けた固体撮像素
子の断面図に示すように、固体撮像素子最表面に設けら
れたマイクロレンズ11によりマイクロオーダーの凹凸
が形成されているため、拭き取りによりダスト等をマイ
クロレンズ11,11間に形成された凹部16に埋め込
んでしまい、かえって固体撮像素子の汚染を助長してい
た。
の清浄工程を綿棒等による有機溶剤での拭き取りで行う
場合、図5の従来のマイクロレンズを設けた固体撮像素
子の断面図に示すように、固体撮像素子最表面に設けら
れたマイクロレンズ11によりマイクロオーダーの凹凸
が形成されているため、拭き取りによりダスト等をマイ
クロレンズ11,11間に形成された凹部16に埋め込
んでしまい、かえって固体撮像素子の汚染を助長してい
た。
【0004】また、綿棒等での固体撮像素子表面の清浄
において、表面に過大なストレスをかける危険性が高
く、従来の固体撮像素子では、比較的柔らかいマイクロ
レンズ11を破壊してしまう可能性が高い。
において、表面に過大なストレスをかける危険性が高
く、従来の固体撮像素子では、比較的柔らかいマイクロ
レンズ11を破壊してしまう可能性が高い。
【0005】更に、マイクロレンズ11が形成されてい
ない固体撮像素子においても、該表面は比較的表面エネ
ルギーの高い、酸化ケイ素または窒化ケイ素で覆われて
いるので、一度付着したダスト等は極めて除去しにく
い。
ない固体撮像素子においても、該表面は比較的表面エネ
ルギーの高い、酸化ケイ素または窒化ケイ素で覆われて
いるので、一度付着したダスト等は極めて除去しにく
い。
【0006】なお、図5において、1は半導体基板、2
は受光部、3は受光部2で発生した電荷を転送する転送
電極、4は電荷転送部、5は層間絶縁膜、6は遮光膜、
7は受光部2と転送電極3との段差を一定値以下に押え
るために光学的に透過率の高い樹脂等で形成された透明
平坦化膜、8aは第1カラーフィルター、8bは第2カ
ラーフィルター、8cは第3カラーフィルター、9は第
1カラーフィルター8a,第2カラーフィルター8b及
び第3カラーフィルター8cの表面を保護し、その段差
を軽減し、且つマイクロレンズ11の焦点距離を適切に
確保するための第1透明保護層を示す。
は受光部、3は受光部2で発生した電荷を転送する転送
電極、4は電荷転送部、5は層間絶縁膜、6は遮光膜、
7は受光部2と転送電極3との段差を一定値以下に押え
るために光学的に透過率の高い樹脂等で形成された透明
平坦化膜、8aは第1カラーフィルター、8bは第2カ
ラーフィルター、8cは第3カラーフィルター、9は第
1カラーフィルター8a,第2カラーフィルター8b及
び第3カラーフィルター8cの表面を保護し、その段差
を軽減し、且つマイクロレンズ11の焦点距離を適切に
確保するための第1透明保護層を示す。
【0007】本発明は、固体撮像素子のユーザー自身に
よるアッセンブリの際、固体撮像素子の表面の簡易な清
浄工程において問題となる汚染除去不十分やマイクロレ
ンズ間の凹部に埋め込まれたダスト等による汚染を防止
すると共に、マイクロレンズ表面の平坦化に伴う集光率
低下による感度の劣化を抑制した固体撮像素子を提供す
ることを目的するものである。
よるアッセンブリの際、固体撮像素子の表面の簡易な清
浄工程において問題となる汚染除去不十分やマイクロレ
ンズ間の凹部に埋め込まれたダスト等による汚染を防止
すると共に、マイクロレンズ表面の平坦化に伴う集光率
低下による感度の劣化を抑制した固体撮像素子を提供す
ることを目的するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
固体撮像素子は、受光部上部にマイクロレンズが形成さ
れた固体撮像素子に於いて、前記表面部に設けられたマ
イクロレンズによって形成された凹凸部が、前記マイク
ロレンズの屈折率よりも低屈折率で且つ撥水性及び撥油
性を有する透明樹脂によって平坦化されていることを特
徴とするものである。
固体撮像素子は、受光部上部にマイクロレンズが形成さ
れた固体撮像素子に於いて、前記表面部に設けられたマ
イクロレンズによって形成された凹凸部が、前記マイク
ロレンズの屈折率よりも低屈折率で且つ撥水性及び撥油
性を有する透明樹脂によって平坦化されていることを特
徴とするものである。
【0009】また、請求項2記載の本発明の固体撮像素
子は、受光部上部にマイクロレンズが形成されていない
固体撮像素子に於いて、受光領域を有する表面が撥水性
及び撥油性を有する透明樹脂によって平坦化されている
ことを特徴とするものである。
子は、受光部上部にマイクロレンズが形成されていない
固体撮像素子に於いて、受光領域を有する表面が撥水性
及び撥油性を有する透明樹脂によって平坦化されている
ことを特徴とするものである。
【0010】更に、請求項3記載の本発明の固体撮像素
子は、受光部上部にマイクロレンズが形成された固体撮
像素子に於いて、前記表面部に設けられたマイクロレン
ズによって形成された凹凸部が、前記マイクロレンズの
屈折率よりも低屈折率を有する透明樹脂によって平坦化
され、該透明樹脂上に該透明樹脂より機械的強度の高い
透明保護層が形成されていることを特徴とするものであ
る。
子は、受光部上部にマイクロレンズが形成された固体撮
像素子に於いて、前記表面部に設けられたマイクロレン
ズによって形成された凹凸部が、前記マイクロレンズの
屈折率よりも低屈折率を有する透明樹脂によって平坦化
され、該透明樹脂上に該透明樹脂より機械的強度の高い
透明保護層が形成されていることを特徴とするものであ
る。
【0011】
【作用】上述の請求項1及び2記載の本発明の固体撮像
素子の表面は、低表面エネルギーを有する膜で覆われて
いるので、ダスト等による汚染は減少し、また、ダスト
等が汚染を綿棒等で簡単に除去することができる。
素子の表面は、低表面エネルギーを有する膜で覆われて
いるので、ダスト等による汚染は減少し、また、ダスト
等が汚染を綿棒等で簡単に除去することができる。
【0012】請求項3記載の本発明の固体撮像素子の表
面は平坦化され、かつ、機械的強度が向上しているの
で、マイクロレンズを破壊することなく、ダスト等が汚
染を綿棒等で簡単に除去することができる。
面は平坦化され、かつ、機械的強度が向上しているの
で、マイクロレンズを破壊することなく、ダスト等が汚
染を綿棒等で簡単に除去することができる。
【0013】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説
明する。図1は請求項1記載の本発明の一実施例の固体
撮像素子の断面図、図2は請求項2記載の本発明の一実
施例の固体撮像素子の断面図、第3図は請求項3記載の
本発明の一実施例の固体撮像素子の断面図、第4図はマ
イクロレンズ形成までの固体撮像素子の製造工程図であ
る。図1乃至図4において、1は半導体基板、2は受光
部、3は受光部2で発生した電荷を転送する転送電極、
4は電荷転送部で、受光部2と転送電極3により形成さ
れる電荷転送部4とは半導体基板1上に交互に形成され
ている。また、5は層間絶縁膜、6は遮光膜、7は受光
部2と転送電極3との段差を一定値以下に押えるために
光学的に透過率の高い樹脂等で形成された透明平坦化膜
で、使用できる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、アルキッド
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ガラスレジ
ン、尿素樹脂、ポリエステル等がある。更に、8aは第
1カラーフィルター、8bは第2カラーフィルター、8
cは第3カラーフィルター、9は第1カラーフィルター
8a,第2カラーフィルター8b,第3カラーフィルタ
ー8cの表面を保護し、その段差を軽減し、且つマイク
ロレンズ11の焦点距離を適切に確保するための第1透
明保護層、10はポジ型レジスト層、11はマイクロレ
ンズ、12はマイクロレンズの屈折率よりも低い屈折率
を有し、且つ撥水性及び撥油性を有する(低表面エネル
ギーを有する)平坦化可能な第1透明樹脂層、13は撥
水性及び撥油性を有する(低表面エネルギーを有する)
平坦化可能な第2透明樹脂層、14はマイクロレンズの
屈折率よりも低い屈折率を有し、平坦化可能な第3透明
樹脂層、15は固体撮像素子の機械的強度を高めるため
の第2透明保護層を示す。
明する。図1は請求項1記載の本発明の一実施例の固体
撮像素子の断面図、図2は請求項2記載の本発明の一実
施例の固体撮像素子の断面図、第3図は請求項3記載の
本発明の一実施例の固体撮像素子の断面図、第4図はマ
イクロレンズ形成までの固体撮像素子の製造工程図であ
る。図1乃至図4において、1は半導体基板、2は受光
部、3は受光部2で発生した電荷を転送する転送電極、
4は電荷転送部で、受光部2と転送電極3により形成さ
れる電荷転送部4とは半導体基板1上に交互に形成され
ている。また、5は層間絶縁膜、6は遮光膜、7は受光
部2と転送電極3との段差を一定値以下に押えるために
光学的に透過率の高い樹脂等で形成された透明平坦化膜
で、使用できる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、アルキッド
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ガラスレジ
ン、尿素樹脂、ポリエステル等がある。更に、8aは第
1カラーフィルター、8bは第2カラーフィルター、8
cは第3カラーフィルター、9は第1カラーフィルター
8a,第2カラーフィルター8b,第3カラーフィルタ
ー8cの表面を保護し、その段差を軽減し、且つマイク
ロレンズ11の焦点距離を適切に確保するための第1透
明保護層、10はポジ型レジスト層、11はマイクロレ
ンズ、12はマイクロレンズの屈折率よりも低い屈折率
を有し、且つ撥水性及び撥油性を有する(低表面エネル
ギーを有する)平坦化可能な第1透明樹脂層、13は撥
水性及び撥油性を有する(低表面エネルギーを有する)
平坦化可能な第2透明樹脂層、14はマイクロレンズの
屈折率よりも低い屈折率を有し、平坦化可能な第3透明
樹脂層、15は固体撮像素子の機械的強度を高めるため
の第2透明保護層を示す。
【0014】請求項1記載の本発明は、マイクロレンズ
11上にマイクロレンズ11の屈折率よりも低い屈折率
を有し、且つ撥水性及び撥油性を有する(低表面エネル
ギーを有する)平坦化可能な第1透明樹脂層12を形成
し、固体撮像素子表面を平坦化し、且つ、ダスト等によ
る汚染を防ぐことを特徴とし、また、請求項2記載の本
発明は、第1透明保護層9上に、撥水性及び撥油性を有
する(低表面エネルギーを有する)平坦化可能な透明樹
脂材料を用い、固体撮像素子表面を平坦化し、且つ、ダ
スト等による汚染を防ぐことを特徴とし、更に、請求項
3記載の本発明は、マイクロレンズ11上にマイクロレ
ンズ11の屈折率よりも低い屈折率を有する平坦化可能
な第2透明樹脂層13を形成し、第2透明樹脂層13上
に第2透明保護膜14が形成され、固体撮像素子表面を
平坦化し、且つ、ダスト等による汚染を防ぐことを特徴
とする。
11上にマイクロレンズ11の屈折率よりも低い屈折率
を有し、且つ撥水性及び撥油性を有する(低表面エネル
ギーを有する)平坦化可能な第1透明樹脂層12を形成
し、固体撮像素子表面を平坦化し、且つ、ダスト等によ
る汚染を防ぐことを特徴とし、また、請求項2記載の本
発明は、第1透明保護層9上に、撥水性及び撥油性を有
する(低表面エネルギーを有する)平坦化可能な透明樹
脂材料を用い、固体撮像素子表面を平坦化し、且つ、ダ
スト等による汚染を防ぐことを特徴とし、更に、請求項
3記載の本発明は、マイクロレンズ11上にマイクロレ
ンズ11の屈折率よりも低い屈折率を有する平坦化可能
な第2透明樹脂層13を形成し、第2透明樹脂層13上
に第2透明保護膜14が形成され、固体撮像素子表面を
平坦化し、且つ、ダスト等による汚染を防ぐことを特徴
とする。
【0015】次に、図1及び図4を用いて、請求項1の
本発明の一実施例の固体撮像素子の製造工程を説明す
る。まず、従来技術により、半導体基板1表面に受光部
2、電荷転送部4を形成し、半導体基板1上部に転送電
極3、層間絶縁膜5、遮光膜6及び透明平坦化層7を形
成する。
本発明の一実施例の固体撮像素子の製造工程を説明す
る。まず、従来技術により、半導体基板1表面に受光部
2、電荷転送部4を形成し、半導体基板1上部に転送電
極3、層間絶縁膜5、遮光膜6及び透明平坦化層7を形
成する。
【0016】次に、平板状の第1カラーフィルター8a
を形成する被染色層を平坦化層7上に堆積する。該被染
色層の形成は、ゼラチン、カゼイン、グリュー、或は、
ポリビニルアルコール等のポリマーと、重クロム酸塩を
感光剤とするネガレジストを用いたパターニングにより
行われる。その後、第1カラーフィルター8aに相当す
る染色液による染色処理及びタンニン酸水溶液、酒石酸
アンモニルカリウム水溶液ないしはホルムアルデヒド水
溶液等による染料の定着処理を行い、第1カラーフィル
ター8aが完成する。同様の工程で、染色液の種類を変
えることによって、第2カラーフィルター8b及び第3
カラーフィルター8cを順次形成し、固体撮像素子の受
光部2を色信号処理に必要なカラーフィルター8a,8
b,8cで覆う。
を形成する被染色層を平坦化層7上に堆積する。該被染
色層の形成は、ゼラチン、カゼイン、グリュー、或は、
ポリビニルアルコール等のポリマーと、重クロム酸塩を
感光剤とするネガレジストを用いたパターニングにより
行われる。その後、第1カラーフィルター8aに相当す
る染色液による染色処理及びタンニン酸水溶液、酒石酸
アンモニルカリウム水溶液ないしはホルムアルデヒド水
溶液等による染料の定着処理を行い、第1カラーフィル
ター8aが完成する。同様の工程で、染色液の種類を変
えることによって、第2カラーフィルター8b及び第3
カラーフィルター8cを順次形成し、固体撮像素子の受
光部2を色信号処理に必要なカラーフィルター8a,8
b,8cで覆う。
【0017】次に、カラーフィルター8a,8b,8c
表面を保護し、段差を軽減し、且つ、マイクロレンズ1
1の焦点距離を適切に保つために、第1透明平坦化層7
に用いた透明樹脂を用いて、透明保護層9を形成する。
表面を保護し、段差を軽減し、且つ、マイクロレンズ1
1の焦点距離を適切に保つために、第1透明平坦化層7
に用いた透明樹脂を用いて、透明保護層9を形成する。
【0018】次に、透明保護層9上に、紫外線等の照射
によるブリーチングで、可視光波長領域の光吸収を抑え
ることのできる感光剤を用い、且つ、熱可塑性を有する
フェノールノラック系やポリスチレン系のポリマーを主
成分とする、ポジ型レジスト層10をスピンコート等に
より形成する(図4(a))。その後、フォトリソグラ
フィー技術により、個々の受光部状に対応するようにポ
ジ型レジスト層10を矩形状にパターニングする(図4
(b))。なお、レジストパターンに紫外線等の(例え
ば、350〜450nm)の光を照射するのは、パター
ンニングされたポジ型レジスト層10に含まれる感光剤
等の脱色を行い透過率を増強するためである。
によるブリーチングで、可視光波長領域の光吸収を抑え
ることのできる感光剤を用い、且つ、熱可塑性を有する
フェノールノラック系やポリスチレン系のポリマーを主
成分とする、ポジ型レジスト層10をスピンコート等に
より形成する(図4(a))。その後、フォトリソグラ
フィー技術により、個々の受光部状に対応するようにポ
ジ型レジスト層10を矩形状にパターニングする(図4
(b))。なお、レジストパターンに紫外線等の(例え
ば、350〜450nm)の光を照射するのは、パター
ンニングされたポジ型レジスト層10に含まれる感光剤
等の脱色を行い透過率を増強するためである。
【0019】次に、ポジ型レジスト層10を加熱して熱
変形させ、擬半球型のマイクロレンズ11を形成する
(図4(c))。この際の加熱温度は、ポリマーの熱溶
融の臨界値と熱硬化剤の架橋開始温度とのバランスから
最適化が図られるが、例えば、約150℃程度に設定さ
れる。
変形させ、擬半球型のマイクロレンズ11を形成する
(図4(c))。この際の加熱温度は、ポリマーの熱溶
融の臨界値と熱硬化剤の架橋開始温度とのバランスから
最適化が図られるが、例えば、約150℃程度に設定さ
れる。
【0020】次に、マイクロレンズ11上に第1透明樹
脂層12を形成し、固体撮像素子が完成する(図1)。
この際、第1透明樹脂層12に要求される特性は、表
面における汚染に対する耐性、即ち撥水性及び撥油性を
有し(低表面エネルギーを有し)、可視領域の光に対
して高い透過率を有し、塗布時の平坦化能力が高く、
マイクロレンズ11の屈折率より低い屈折率を有する
ことである。第1透明樹脂層12の材料としては、例え
ば、「サイトップ」(旭硝子(株)製、登録商標、屈折率
nは1.34)や「パーフルオロアルキルポリエーテル(PF
AE)」(Montefluos製、屈折率nは1.29)等が適用可能
である。一般に、アルキル基の水素原子を全てフッ素原
子に置換した、パーフルオロアルキル基含有アモルファ
スフッ素樹脂が適用可能であり、上記2種類の材料もこ
れに該当する。代表的な構造として、CF3ー,CF3C
F2−,CF3CF2(CF2CF2)n−等があり、エーテル
結合も含まれる。なお、屈折率に関しては、マイクロレ
ンズ11との相対屈折率比が高ければ高いほど集光率を
大きく保持できるが、マイクロレンズ11の材料は通常
高屈折率のポリマーを原料とするためマイクロレンズ1
1の屈折率は約1.6程度となり、第1透明樹脂層12
の屈折率は約1.45以下でないと実質上の効果は少な
い。また、平坦化能力は粘度や分子量の最適化によって
高めることができる。
脂層12を形成し、固体撮像素子が完成する(図1)。
この際、第1透明樹脂層12に要求される特性は、表
面における汚染に対する耐性、即ち撥水性及び撥油性を
有し(低表面エネルギーを有し)、可視領域の光に対
して高い透過率を有し、塗布時の平坦化能力が高く、
マイクロレンズ11の屈折率より低い屈折率を有する
ことである。第1透明樹脂層12の材料としては、例え
ば、「サイトップ」(旭硝子(株)製、登録商標、屈折率
nは1.34)や「パーフルオロアルキルポリエーテル(PF
AE)」(Montefluos製、屈折率nは1.29)等が適用可能
である。一般に、アルキル基の水素原子を全てフッ素原
子に置換した、パーフルオロアルキル基含有アモルファ
スフッ素樹脂が適用可能であり、上記2種類の材料もこ
れに該当する。代表的な構造として、CF3ー,CF3C
F2−,CF3CF2(CF2CF2)n−等があり、エーテル
結合も含まれる。なお、屈折率に関しては、マイクロレ
ンズ11との相対屈折率比が高ければ高いほど集光率を
大きく保持できるが、マイクロレンズ11の材料は通常
高屈折率のポリマーを原料とするためマイクロレンズ1
1の屈折率は約1.6程度となり、第1透明樹脂層12
の屈折率は約1.45以下でないと実質上の効果は少な
い。また、平坦化能力は粘度や分子量の最適化によって
高めることができる。
【0021】上記第1透明樹脂層12の形成は、マイク
ロレンズによる段差が平坦化するようにスピンコート等
により塗布を行う。第1透明樹脂層12の膜厚は、第1
透明樹脂材料の塗布特性によるが、通常の平坦化能力で
はマイクロレンズの高さの1.5〜2.0倍必要であ
る。例えば、1/3インチ27万画素CCDエリアセン
サーでは、約4.0μm程度必要である。
ロレンズによる段差が平坦化するようにスピンコート等
により塗布を行う。第1透明樹脂層12の膜厚は、第1
透明樹脂材料の塗布特性によるが、通常の平坦化能力で
はマイクロレンズの高さの1.5〜2.0倍必要であ
る。例えば、1/3インチ27万画素CCDエリアセン
サーでは、約4.0μm程度必要である。
【0022】また、第1透明樹脂層12とマイクロレン
ズ11との密着性が低い場合、マイックロレンズ11表
面を、酸素プラズマ(出力:100〜400W程度)
で、約500Å程度エッチングすることによって表面を
変質させた後、又は、ヘキサメチルジシランザン(HM
DS)等をスピンコートないし気相塗布することによる
界面活性化を行った後、若しくは、上記2工程を順に行
った後、第1透明樹脂層12を形成することによって、
第1透明樹脂層12とマイクロレンズ11との密着性を
高める。
ズ11との密着性が低い場合、マイックロレンズ11表
面を、酸素プラズマ(出力:100〜400W程度)
で、約500Å程度エッチングすることによって表面を
変質させた後、又は、ヘキサメチルジシランザン(HM
DS)等をスピンコートないし気相塗布することによる
界面活性化を行った後、若しくは、上記2工程を順に行
った後、第1透明樹脂層12を形成することによって、
第1透明樹脂層12とマイクロレンズ11との密着性を
高める。
【0023】また、請求項2記載の本発明の一の実施例
においては、上述の透明保護層9形成後、透明保護層9
上に上述の乃至の条件を満たす材料を用いて膜厚約
4〜6μm程度の第2透明樹脂層13を形成し、固体撮
像素子が完成する(図2)。第2透明樹脂層13の材料
としては、例えば、「サイトップ」(旭硝子(株)製、登
録商標、屈折率nは1.34)や「パーフルオロアルキルポ
リエーテル(PFAE)」(Montefluos製、屈折率nは1.2
9)等の上述の実施例と同じ材料が適用可能である。
においては、上述の透明保護層9形成後、透明保護層9
上に上述の乃至の条件を満たす材料を用いて膜厚約
4〜6μm程度の第2透明樹脂層13を形成し、固体撮
像素子が完成する(図2)。第2透明樹脂層13の材料
としては、例えば、「サイトップ」(旭硝子(株)製、登
録商標、屈折率nは1.34)や「パーフルオロアルキルポ
リエーテル(PFAE)」(Montefluos製、屈折率nは1.2
9)等の上述の実施例と同じ材料が適用可能である。
【0024】次に、図3及び図4を用いて、請求項3記
載の本発明の一実施例の固体撮像素子の製造工程を説明
する。まず、上述の工程と同様にして、固体撮像素子表
面にマイクロレンズ11を形成する(図4a乃至c)。
載の本発明の一実施例の固体撮像素子の製造工程を説明
する。まず、上述の工程と同様にして、固体撮像素子表
面にマイクロレンズ11を形成する(図4a乃至c)。
【0025】次に、マイクロレンズ11上に、上述の
、及びの条件を満たす第3透明樹脂層14を形成
する(図3)。例えば、「サイトップ」(旭硝子(株)
製、登録商標、屈折率nは1.34)や「パーフルオロアル
キルポリエーテル(PFAE)」(Montefluos製、屈折率
nは1.29)の他に、「ポリシロキサン」(東レ社製、屈
折率nは1.43)や「AZアクエータ」(ヘキスト社製、
屈折率nは1.41)等が適用可能である。
、及びの条件を満たす第3透明樹脂層14を形成
する(図3)。例えば、「サイトップ」(旭硝子(株)
製、登録商標、屈折率nは1.34)や「パーフルオロアル
キルポリエーテル(PFAE)」(Montefluos製、屈折率
nは1.29)の他に、「ポリシロキサン」(東レ社製、屈
折率nは1.43)や「AZアクエータ」(ヘキスト社製、
屈折率nは1.41)等が適用可能である。
【0026】上記第3透明樹脂層14の形成は、マイク
ロレンズによる段差が平坦化するようにスピンコート等
により塗布を行う。なお、第2透明樹脂層13の膜厚
も、第1透明樹脂層12と同様に、第2透明樹脂材料の
塗布特性によるが、通常の平坦化能力ではマイクロレン
ズの高さの1.5〜2.0倍必要である。例えば、1/
3インチ27万画素CCDエリアセンサーでは、約4.
0μm程度必要である。また、第3透明樹脂層14とマ
イクロレンズ11との密着性が低い場合には、上記実施
例と同様の処理を行うことによって密着性を高める。
ロレンズによる段差が平坦化するようにスピンコート等
により塗布を行う。なお、第2透明樹脂層13の膜厚
も、第1透明樹脂層12と同様に、第2透明樹脂材料の
塗布特性によるが、通常の平坦化能力ではマイクロレン
ズの高さの1.5〜2.0倍必要である。例えば、1/
3インチ27万画素CCDエリアセンサーでは、約4.
0μm程度必要である。また、第3透明樹脂層14とマ
イクロレンズ11との密着性が低い場合には、上記実施
例と同様の処理を行うことによって密着性を高める。
【0027】次に、機械的強度を高めるために上記第3
透明樹脂層14上にスピンコート等の塗布処理により、
第3透明樹脂層14より機械的強度に優れた第2透明保
護膜15を形成し、固体撮像素子が完成する。第2透明
保護層15の材料としては、例えば、「FVR−10」
(富士薬品工業(株)製)や「オプトマーSS」(日本合
成ゴム製)等の透明アクリル樹脂を用いることができ
る。なお、第2透明保護層15の膜厚は、使用する材料
の硬度、粘度等によって異なるが、CCDプロセスとの
マッチングを考えると(厚ければ厚いはど、機械的強度
は向上するが、厚すぎる場合、最終工程のパッド上部樹
脂の除去が困難になる。)、4〜6μm程度が適当であ
る。
透明樹脂層14上にスピンコート等の塗布処理により、
第3透明樹脂層14より機械的強度に優れた第2透明保
護膜15を形成し、固体撮像素子が完成する。第2透明
保護層15の材料としては、例えば、「FVR−10」
(富士薬品工業(株)製)や「オプトマーSS」(日本合
成ゴム製)等の透明アクリル樹脂を用いることができ
る。なお、第2透明保護層15の膜厚は、使用する材料
の硬度、粘度等によって異なるが、CCDプロセスとの
マッチングを考えると(厚ければ厚いはど、機械的強度
は向上するが、厚すぎる場合、最終工程のパッド上部樹
脂の除去が困難になる。)、4〜6μm程度が適当であ
る。
【0028】
【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、請求項1記
載の本発明を用いることにより、従来固体撮像素子表面
に形成されていたマイクロレンズによる凹凸部が平坦化
され、且つ、表面エネルギーが低いため、マイクロレン
ズの集光効果を失うことなく固体撮像素子の表面にダス
ト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿棒等によ
って簡単に除去することができる。
載の本発明を用いることにより、従来固体撮像素子表面
に形成されていたマイクロレンズによる凹凸部が平坦化
され、且つ、表面エネルギーが低いため、マイクロレン
ズの集光効果を失うことなく固体撮像素子の表面にダス
ト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿棒等によ
って簡単に除去することができる。
【0029】また、請求項2記載の本発明を用いること
により、表面エネルギーが低いため、固体撮像素子の表
面にダスト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿
棒等によって簡単に除去することができる。
により、表面エネルギーが低いため、固体撮像素子の表
面にダスト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿
棒等によって簡単に除去することができる。
【0030】更に、請求項3記載の本発明を用いること
により、従来固体撮像素子表面に形成されていたマイク
ロレンズによる凹凸部が平坦化され、かつ機械的強度を
高めるための保護膜が形成されているため、マイクロレ
ンズの集光効果を失うことなく固体撮像素子の表面にダ
スト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿棒等に
よって簡単に除去することができる。
により、従来固体撮像素子表面に形成されていたマイク
ロレンズによる凹凸部が平坦化され、かつ機械的強度を
高めるための保護膜が形成されているため、マイクロレ
ンズの集光効果を失うことなく固体撮像素子の表面にダ
スト等が付着しにくくなり、付着したとしても綿棒等に
よって簡単に除去することができる。
【図1】請求項1記載の本発明の一実施例の固体撮像素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図2】請求項2記載の本発明の一実施例の固体撮像素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図3】請求項3記載の本発明の一実施例の固体撮像素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図4】マイクロレンズ形成までの固体撮像素子の製造
工程図である。
工程図である。
【図5】従来のマイクロレンズが形成された固体撮像素
子の断面図である。
子の断面図である。
1 半導体基板 2 受光部 3 転送電極 4 電荷転送部 5 層間絶縁膜 6 遮光膜 7 透明平坦化膜 8a 第1カラーフィルター 8b 第2カラーフィルター 8c 第3カラーフィルター 9 第1透明保護層 10 ポジ型レジスト層 11 マイクロレンズ 12 第1透明樹脂層 13 第2透明樹脂層 14 第3透明樹脂層 15 第2透明保護層
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 23/31
Claims (3)
- 【請求項1】 受光部上部にマイクロレンズが形成され
た固体撮像素子に於いて、 前記表面部に設けられたマイクロレンズによって形成さ
れた凹凸部が、前記マイクロレンズの屈折率よりも低屈
折率で且つ撥水性及び撥油性を有する透明樹脂によって
平坦化されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項2】 受光部上部にマイクロレンズが形成され
ていない固体撮像素子に於いて、 受光領域を有する表面が撥水性及び撥油性を有する透明
樹脂によって平坦化されていることを特徴とする固体撮
像素子。 - 【請求項3】 受光部上部にマイクロレンズが形成され
た固体撮像素子に於いて、 前記表面部に設けられたマイクロレンズによって形成さ
れた凹凸部が、前記マイクロレンズの屈折率よりも低屈
折率を有する透明樹脂によって平坦化され、該透明樹脂
上に該透明樹脂より機械的強度の高い透明保護層が形成
されていることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5014515A JPH06232379A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 固体撮像素子 |
US08/121,722 US5479049A (en) | 1993-02-01 | 1993-09-15 | Solid state image sensor provided with a transparent resin layer having water repellency and oil repellency and flattening a surface thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5014515A JPH06232379A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06232379A true JPH06232379A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11863230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5014515A Pending JPH06232379A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 固体撮像素子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5479049A (ja) |
JP (1) | JPH06232379A (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0658779A2 (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Microlens substrate |
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