JPH118372A - マイクロレンズの形成方法 - Google Patents
マイクロレンズの形成方法Info
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- JPH118372A JPH118372A JP9159788A JP15978897A JPH118372A JP H118372 A JPH118372 A JP H118372A JP 9159788 A JP9159788 A JP 9159788A JP 15978897 A JP15978897 A JP 15978897A JP H118372 A JPH118372 A JP H118372A
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- forming
- microlens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】レンズの集光面積を大きく確保し、光電変換素
子への集光量を向上させることができるマイクロレンズ
の形成方法を提供する。 【解決手段】マイクロレンズ用レジスト層をパターニン
グして島状のアイランド状パターンを形成した後、熱変
形させて島状の第１レンズ１２を形成し、さらにこの第
１レンズ１２の面上に、少なくともこの面上の一方向に
は第１レンズ１２の寸法より小さい寸法のアイランド状
パターン１８ａを形成し、続いてこのアイランド状パタ
ーン１８ａを熱変形させて、上記面上の一方向には上記
第１レンズ１２の寸法より小さいか、あるいは同等寸法
の第２レンズ１４を第１レンズ１２の面上に重ねて形成
する。
子への集光量を向上させることができるマイクロレンズ
の形成方法を提供する。 【解決手段】マイクロレンズ用レジスト層をパターニン
グして島状のアイランド状パターンを形成した後、熱変
形させて島状の第１レンズ１２を形成し、さらにこの第
１レンズ１２の面上に、少なくともこの面上の一方向に
は第１レンズ１２の寸法より小さい寸法のアイランド状
パターン１８ａを形成し、続いてこのアイランド状パタ
ーン１８ａを熱変形させて、上記面上の一方向には上記
第１レンズ１２の寸法より小さいか、あるいは同等寸法
の第２レンズ１４を第１レンズ１２の面上に重ねて形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に用
いられるマイクロレンズの形成方法に関するものであ
り、特に光電変換素子の前方に配置されるマイクロレン
ズの形成方法に関するものである。
いられるマイクロレンズの形成方法に関するものであ
り、特に光電変換素子の前方に配置されるマイクロレン
ズの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、上記固体撮像装置において
は、複数の光電変換素子が形成された半導体基板の上面
に、透明層、カラーフィルタ層などで構成される中間層
が積層され、この中間層上に個々の光電変換素子に対応
するようにマイクロレンズが形成されている。
は、複数の光電変換素子が形成された半導体基板の上面
に、透明層、カラーフィルタ層などで構成される中間層
が積層され、この中間層上に個々の光電変換素子に対応
するようにマイクロレンズが形成されている。
【０００３】このマイクロレンズの形成方法には、１回
のレンズ形成工程（マイクロレンズ用レジストパターン
の形成後、熱変形）にて形成する方法と、２回のレンズ
形成工程にて形成する方法とがある。
のレンズ形成工程（マイクロレンズ用レジストパターン
の形成後、熱変形）にて形成する方法と、２回のレンズ
形成工程にて形成する方法とがある。
【０００４】図１１は、上記２回のレンズ形成工程にて
形成されるマイクロレンズの構造の一例を示す図であ
り、このマイクロレンズが形成された固体撮像装置を上
から見た平面図である。また、図１２は、図１１に示し
た平面図中のＡ−Ａを切断したときの断面図であり、以
降このＡ−Ａ方向を垂直方向とする。図１３は、上記平
面図中のＢ−Ｂを切断したときの断面図であり、以降こ
のＢ−Ｂ方向を水平方向とする。
形成されるマイクロレンズの構造の一例を示す図であ
り、このマイクロレンズが形成された固体撮像装置を上
から見た平面図である。また、図１２は、図１１に示し
た平面図中のＡ−Ａを切断したときの断面図であり、以
降このＡ−Ａ方向を垂直方向とする。図１３は、上記平
面図中のＢ−Ｂを切断したときの断面図であり、以降こ
のＢ−Ｂ方向を水平方向とする。
【０００５】このマイクロレンズが形成された固体撮像
装置は、光電変換素子５０が配列された半導体基板５２
上に、透明層５４、カラーフィルタ層５６、透明層５８
などから構成される上記中間層を介して、１回目のレン
ズ形成工程にて形成される１層目の第１レンズ６０と、
２回目のレンズ形成工程にて形成される２層目の第２レ
ンズ６２の２層構造からなるマイクロレンズを有してい
る。
装置は、光電変換素子５０が配列された半導体基板５２
上に、透明層５４、カラーフィルタ層５６、透明層５８
などから構成される上記中間層を介して、１回目のレン
ズ形成工程にて形成される１層目の第１レンズ６０と、
２回目のレンズ形成工程にて形成される２層目の第２レ
ンズ６２の２層構造からなるマイクロレンズを有してい
る。
【０００６】水平方向は、光電変換素子の配列ピッチな
ど集積上の問題からスペースに比較的に余裕がある方向
であり、垂直方向はスペースに余裕がない方向であた
め、１層目の第１レンズ６０がストライプ状に形成さ
れ、さらに、この第１レンズ６０を部分的に覆うよう
に、２層目の第２レンズ６２がアイランド状に形成され
ている。
ど集積上の問題からスペースに比較的に余裕がある方向
であり、垂直方向はスペースに余裕がない方向であた
め、１層目の第１レンズ６０がストライプ状に形成さ
れ、さらに、この第１レンズ６０を部分的に覆うよう
に、２層目の第２レンズ６２がアイランド状に形成され
ている。
【０００７】次に、従来の上記マイクロレンズの形成方
法を、固体撮像装置に形成される場合を例として説明す
る。図１４〜図２０は、上記マイクロレンズが形成され
る固体撮像装置の各製造工程における断面図である。図
中の（ａ）が垂直方向の断面図であり、（ｂ）が水平方
向の断面図である。
法を、固体撮像装置に形成される場合を例として説明す
る。図１４〜図２０は、上記マイクロレンズが形成され
る固体撮像装置の各製造工程における断面図である。図
中の（ａ）が垂直方向の断面図であり、（ｂ）が水平方
向の断面図である。
【０００８】図１４に示すように、まず、複数の光電変
換素子５０が形成された半導体基板５２の上面に、この
半導体基板５２の表面が平坦となるように第１の透明層
５４を形成する。さらに、上記第１の透明層５４上に、
赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタからな
るカラーフィルタ層５６を形成する。続いて、上記カラ
ーフィルタ層５６上に、同様に表面が平坦となるように
保護膜としての第２の透明層５８を形成する。
換素子５０が形成された半導体基板５２の上面に、この
半導体基板５２の表面が平坦となるように第１の透明層
５４を形成する。さらに、上記第１の透明層５４上に、
赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタからな
るカラーフィルタ層５６を形成する。続いて、上記カラ
ーフィルタ層５６上に、同様に表面が平坦となるように
保護膜としての第２の透明層５８を形成する。
【０００９】さらに、図１５に示すように、上記第２の
透明層５８上に、マイクロレンズ用レジスト層６４を所
定の厚さで塗布する。続いて、図１６に示すように、フ
ォトリソグラフィ法により、図示しないフォトマスクを
用いて上記マイクロレンズ用レジスト層６４を露光し、
現像等の処理を行い、各々の光電変換素子５０に対応す
る上方位置に、ストライプ状の第１レンズを形成するた
めのストライプ状パターン６４ａを形成する。
透明層５８上に、マイクロレンズ用レジスト層６４を所
定の厚さで塗布する。続いて、図１６に示すように、フ
ォトリソグラフィ法により、図示しないフォトマスクを
用いて上記マイクロレンズ用レジスト層６４を露光し、
現像等の処理を行い、各々の光電変換素子５０に対応す
る上方位置に、ストライプ状の第１レンズを形成するた
めのストライプ状パターン６４ａを形成する。
【００１０】続いて、図１７に示すように、第２の透明
層５８上に形成された上記ストライプ状パターン６４ａ
を、高温雰囲気中にて溶融して熱変形させる。この熱変
形により、半導体基板５２上に形成された各光電変換素
子５０に対応した上方位置に、凸面状の第１レンズ６０
を形成する。
層５８上に形成された上記ストライプ状パターン６４ａ
を、高温雰囲気中にて溶融して熱変形させる。この熱変
形により、半導体基板５２上に形成された各光電変換素
子５０に対応した上方位置に、凸面状の第１レンズ６０
を形成する。
【００１１】次に、上述した製造方法により、１層目の
第１レンズ６０を形成した後、図１８に示すように、上
記第１レンズ６０上に、再びマイクロレンズ用レジスト
を所定の厚さで塗布し、マイクロレンズ用レジスト層６
６を形成する。続いて、図１９に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、図示しないフォトマスクを用いて
上記マイクロレンズ用レジスト層６６を露光し、現像等
の処理を行い、各光電変換素子５０に対応する上方位置
に２層目の第２レンズを形成するためのアイランド状パ
ターン６６ａを形成する。
第１レンズ６０を形成した後、図１８に示すように、上
記第１レンズ６０上に、再びマイクロレンズ用レジスト
を所定の厚さで塗布し、マイクロレンズ用レジスト層６
６を形成する。続いて、図１９に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、図示しないフォトマスクを用いて
上記マイクロレンズ用レジスト層６６を露光し、現像等
の処理を行い、各光電変換素子５０に対応する上方位置
に２層目の第２レンズを形成するためのアイランド状パ
ターン６６ａを形成する。
【００１２】続いて、図２０に示すように、第１レンズ
６０上に形成された上記アイランド状パターン６６ａ
を、高温雰囲気中にて溶融して熱変形させる。この熱変
形により、半導体基板５２上に形成された各光電変換素
子５０に対応した上方位置の第１レンズ６０上に、凸面
状の第２レンズ６２を形成する。以上のような製造方法
により、上記第１レンズ６０及び第２レンズ６２の２層
構造からなるマイクロレンズが形成される。
６０上に形成された上記アイランド状パターン６６ａ
を、高温雰囲気中にて溶融して熱変形させる。この熱変
形により、半導体基板５２上に形成された各光電変換素
子５０に対応した上方位置の第１レンズ６０上に、凸面
状の第２レンズ６２を形成する。以上のような製造方法
により、上記第１レンズ６０及び第２レンズ６２の２層
構造からなるマイクロレンズが形成される。
【００１３】
【発明がしようとする課題】しかしながら、上述した第
１レンズ６０及び第２レンズ６２の２層構造からなるマ
イクロレンズでは、垂直方向における第２レンズ６２の
レンズ端近傍において曲率制御が容易にできないため、
この第２レンズ６２のレンズ端近傍に入射する光を光電
変換素子５０の開口部５０ａに集光できず、集光性が悪
いものとなっている。さらに、上記マイクロレンズでは
１層目の第１レンズ６０のレンズ膜厚により、２層目の
第２レンズ６２の垂直方向における集光点を合わせてい
るだけであり、第２レンズ６２のレンズ幅に限界がある
ため、特にレンズ端からの集光性が悪いものとなってい
る。
１レンズ６０及び第２レンズ６２の２層構造からなるマ
イクロレンズでは、垂直方向における第２レンズ６２の
レンズ端近傍において曲率制御が容易にできないため、
この第２レンズ６２のレンズ端近傍に入射する光を光電
変換素子５０の開口部５０ａに集光できず、集光性が悪
いものとなっている。さらに、上記マイクロレンズでは
１層目の第１レンズ６０のレンズ膜厚により、２層目の
第２レンズ６２の垂直方向における集光点を合わせてい
るだけであり、第２レンズ６２のレンズ幅に限界がある
ため、特にレンズ端からの集光性が悪いものとなってい
る。
【００１４】また、１層だけのレンズからマイクロレン
ズを形成する方法では、パターン寸法及び膜厚によって
水平方向の曲率を制御できるが、垂直方向では上記アイ
ランド状パターンどうしの間隔に余裕が取れないため、
１回のレンズ形成工程により膜厚の厚いレンズを形成し
ようとすると、隣接するマイクロレンズが接触してしま
うという不具合が発生する。
ズを形成する方法では、パターン寸法及び膜厚によって
水平方向の曲率を制御できるが、垂直方向では上記アイ
ランド状パターンどうしの間隔に余裕が取れないため、
１回のレンズ形成工程により膜厚の厚いレンズを形成し
ようとすると、隣接するマイクロレンズが接触してしま
うという不具合が発生する。
【００１５】そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされ
たものであり、マイクロレンズ用レジストパターンを形
成し熱変形させるレンズ形成工程によってマイクロレン
ズを形成する方法において、上記垂直方向のレンズ端近
傍におけるレンズ面の曲率を制御可能とし、さらに１回
のレンズ形成工程では形成できない膜厚のレンズを形成
可能とすることにより、レンズの集光面積を大きく確保
し光電変換素子への集光量を向上させることができるマ
イクロレンズの形成方法を提供することを目的とする。
たものであり、マイクロレンズ用レジストパターンを形
成し熱変形させるレンズ形成工程によってマイクロレン
ズを形成する方法において、上記垂直方向のレンズ端近
傍におけるレンズ面の曲率を制御可能とし、さらに１回
のレンズ形成工程では形成できない膜厚のレンズを形成
可能とすることにより、レンズの集光面積を大きく確保
し光電変換素子への集光量を向上させることができるマ
イクロレンズの形成方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のマイクロレンズの形成方法は、マ
イクロレンズ形成用のマイクロレンズ用レジスト層をパ
ターニングしてレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンを熱変形させてマイクロレンズを形成するマ
イクロレンズの形成方法であって、上記レジストパター
ンを形成した後、このレジストパターンを熱変形させて
島状の第１のレンズを形成する工程と、上記第１のレン
ズの面上に、少なくともこの面上の一方向には上記第１
のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジストパターンを
形成する工程とを有する。
に、請求項１に記載のマイクロレンズの形成方法は、マ
イクロレンズ形成用のマイクロレンズ用レジスト層をパ
ターニングしてレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンを熱変形させてマイクロレンズを形成するマ
イクロレンズの形成方法であって、上記レジストパター
ンを形成した後、このレジストパターンを熱変形させて
島状の第１のレンズを形成する工程と、上記第１のレン
ズの面上に、少なくともこの面上の一方向には上記第１
のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジストパターンを
形成する工程とを有する。
【００１７】また、請求項２に記載のマイクロレンズの
形成方法は、マイクロレンズ形成用のマイクロレンズ用
レジスト層をパターニングしてレジストパターンを形成
し、このレジストパターンを熱変形させてマイクロレン
ズを形成するマイクロレンズの形成方法であって、上記
レジストパターンを形成した後、このレジストパターン
を熱変形させて島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、このパタ
ーン形成工程により形成されたレジストパターンを熱変
形させて、上記面上の一方向には上記第１のレンズ寸法
より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズを上記第
１のレンズの面上に重ねて形成する工程とを有する。
形成方法は、マイクロレンズ形成用のマイクロレンズ用
レジスト層をパターニングしてレジストパターンを形成
し、このレジストパターンを熱変形させてマイクロレン
ズを形成するマイクロレンズの形成方法であって、上記
レジストパターンを形成した後、このレジストパターン
を熱変形させて島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、このパタ
ーン形成工程により形成されたレジストパターンを熱変
形させて、上記面上の一方向には上記第１のレンズ寸法
より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズを上記第
１のレンズの面上に重ねて形成する工程とを有する。
【００１８】また、請求項３に記載の固体撮像装置の製
造方法は、光電変換素子の前面に中間層を介してマイク
ロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成する工
程と、上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変
換素子の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成する工程とを有する。
造方法は、光電変換素子の前面に中間層を介してマイク
ロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成する工
程と、上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変
換素子の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成する工程とを有する。
【００１９】また、請求項４に記載の固体撮像装置の製
造方法は、光電変換素子の前面に中間層を介してマイク
ロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成する工
程と、上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変
換素子の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、上記パタ
ーン形成工程により形成されたレジストパターンを熱変
形させて、上記面上の一方向には上記第１のレンズ寸法
より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズを上記第
１のレンズの面上に重ねて形成するマイクロレンズ形成
工程とを有する。
造方法は、光電変換素子の前面に中間層を介してマイク
ロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成する工
程と、上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変
換素子の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、
上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、上記パタ
ーン形成工程により形成されたレジストパターンを熱変
形させて、上記面上の一方向には上記第１のレンズ寸法
より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズを上記第
１のレンズの面上に重ねて形成するマイクロレンズ形成
工程とを有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマイクロレン
ズの形成方法を、固体撮像装置にマイクロレンズが形成
される場合を一実施の形態として説明する。まず、本発
明に係るマイクロレンズの形成方法により、マイクロレ
ンズが形成された固体撮像装置の構成について簡単に説
明する。
ズの形成方法を、固体撮像装置にマイクロレンズが形成
される場合を一実施の形態として説明する。まず、本発
明に係るマイクロレンズの形成方法により、マイクロレ
ンズが形成された固体撮像装置の構成について簡単に説
明する。
【００２１】図１は、実施の形態のマイクロレンズが形
成された固体撮像装置の構造を示す図であり、このマイ
クロレンズを上から見た平面図である。また、図２は、
図１に示した平面図中のＡ−Ａを切断したときの断面図
であり、図１１に示す従来例と同様に、以降このＡ−Ａ
方向を垂直方向とする。図３は、上記平面図中のＢ−Ｂ
を切断したときの断面図であり、以降このＢ−Ｂ方向を
水平方向とする。
成された固体撮像装置の構造を示す図であり、このマイ
クロレンズを上から見た平面図である。また、図２は、
図１に示した平面図中のＡ−Ａを切断したときの断面図
であり、図１１に示す従来例と同様に、以降このＡ−Ａ
方向を垂直方向とする。図３は、上記平面図中のＢ−Ｂ
を切断したときの断面図であり、以降このＢ−Ｂ方向を
水平方向とする。
【００２２】本発明の形成方法により、マイクロレンズ
が形成された固体撮像装置は、光電変換素子２が格子状
に配列された半導体基板４上に、透明層６、カラーフィ
ルタ層８、透明層１０などから構成される中間層を介し
て、下層側から第１レンズ１２、第２レンズ１４の順に
積層された２層構造からなるマイクロレンズを有してい
る。
が形成された固体撮像装置は、光電変換素子２が格子状
に配列された半導体基板４上に、透明層６、カラーフィ
ルタ層８、透明層１０などから構成される中間層を介し
て、下層側から第１レンズ１２、第２レンズ１４の順に
積層された２層構造からなるマイクロレンズを有してい
る。
【００２３】図１に示すように、上記第１レンズ１２及
び第２レンズ１４とも、個々独立したアイランド状に形
成されている。そして、従来例と同様に、水平方向は光
電変換素子２の配列ピッチなど集積上の問題からスペー
スに比較的に余裕がある方向であり、垂直方向はスペー
スに余裕がない方向であるため、水平方向については、
１層目の第１レンズ１２を覆うように２層目の第２レン
ズ１４が形成されている。
び第２レンズ１４とも、個々独立したアイランド状に形
成されている。そして、従来例と同様に、水平方向は光
電変換素子２の配列ピッチなど集積上の問題からスペー
スに比較的に余裕がある方向であり、垂直方向はスペー
スに余裕がない方向であるため、水平方向については、
１層目の第１レンズ１２を覆うように２層目の第２レン
ズ１４が形成されている。
【００２４】一方、垂直方向については、上記第２レン
ズ１４の寸法が上記第１レンズ１２の寸法以下に形成さ
れている。すなわち、第２レンズ１４の両端のレンズ端
がほぼ第１レンズ１２の両端のレンズ端に一致するか、
あるいは内側に位置するように形成されている。なお、
本実施の形態では第１レンズ１２と第２レンズ１４との
レンズ端が一致する例をあげるが、必ずしもこれらは一
致している必要はない。
ズ１４の寸法が上記第１レンズ１２の寸法以下に形成さ
れている。すなわち、第２レンズ１４の両端のレンズ端
がほぼ第１レンズ１２の両端のレンズ端に一致するか、
あるいは内側に位置するように形成されている。なお、
本実施の形態では第１レンズ１２と第２レンズ１４との
レンズ端が一致する例をあげるが、必ずしもこれらは一
致している必要はない。
【００２５】次に、上記マイクロレンズが形成される固
体撮像装置の製造方法について説明する。図４〜図１０
は、上記マイクロレンズが形成される固体撮像装置の各
製造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
体撮像装置の製造方法について説明する。図４〜図１０
は、上記マイクロレンズが形成される固体撮像装置の各
製造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２６】図４に示すように、まず、複数の光電変換
素子２、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ
等が格子状に形成された半導体基板４の上面に、この半
導体基板４の表面が平坦となるように、ハレーション防
止層などとして働く第１の透明層６を形成する。
素子２、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ
等が格子状に形成された半導体基板４の上面に、この半
導体基板４の表面が平坦となるように、ハレーション防
止層などとして働く第１の透明層６を形成する。
【００２７】続いて、上記第１の透明層６上に、各々の
光電変換素子２に対応するように赤色フィルタ８Ｒ、緑
色フィルタ８Ｇ、及び青色フィルタ８Ｂからなるカラー
フィルタ層８を形成する。さらに、上記カラーフィルタ
層８上に、同様に表面が平坦となるように保護膜として
の第２の透明層１０を形成する。
光電変換素子２に対応するように赤色フィルタ８Ｒ、緑
色フィルタ８Ｇ、及び青色フィルタ８Ｂからなるカラー
フィルタ層８を形成する。さらに、上記カラーフィルタ
層８上に、同様に表面が平坦となるように保護膜として
の第２の透明層１０を形成する。
【００２８】なお、上記工程では、カラーフィルタ層８
として赤色フィルタ８Ｒ、緑色フィルタ８Ｇ、及び青色
フィルタ８Ｂの原色フィルタを形成したが、これらの代
わりにマゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）、シアン
（Ｃｙ）などの補色フィルタを形成してもよい。
として赤色フィルタ８Ｒ、緑色フィルタ８Ｇ、及び青色
フィルタ８Ｂの原色フィルタを形成したが、これらの代
わりにマゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）、シアン
（Ｃｙ）などの補色フィルタを形成してもよい。
【００２９】さらに、図５に示すように、上記第２の透
明層１０上に、マイクロレンズ用レジストを所定の厚さ
で塗布し、マイクロレンズ用レジスト層１６を形成す
る。続いて、図６に示すように、フォトリソグラフィ法
により、図示しないフォトマスクを用いて上記マイクロ
レンズ用レジスト層１６を露光し、さらに現像等の処理
を行い、各々の光電変換素子２に対応する上方位置に、
１層目の第１レンズ１２を形成するための個々に独立し
たアイランド状パターン１６ａを形成する。
明層１０上に、マイクロレンズ用レジストを所定の厚さ
で塗布し、マイクロレンズ用レジスト層１６を形成す
る。続いて、図６に示すように、フォトリソグラフィ法
により、図示しないフォトマスクを用いて上記マイクロ
レンズ用レジスト層１６を露光し、さらに現像等の処理
を行い、各々の光電変換素子２に対応する上方位置に、
１層目の第１レンズ１２を形成するための個々に独立し
たアイランド状パターン１６ａを形成する。
【００３０】続いて、ほぼ矩形の断面形状を持つ上記ア
イランド状パターン１６ａを、高温雰囲気中にて所定の
温度及び時間によって熱処理し、すなわち溶融させて硬
化させる熱変形により、図７に示すように、凸面状の曲
面を有する第１レンズ１２を形成する。
イランド状パターン１６ａを、高温雰囲気中にて所定の
温度及び時間によって熱処理し、すなわち溶融させて硬
化させる熱変形により、図７に示すように、凸面状の曲
面を有する第１レンズ１２を形成する。
【００３１】次に、図８に示すように、上記第１レンズ
１２上に、再びマイクロレンズ用レジストを所定の厚さ
で塗布し、マイクロレンズ用レジスト層１８を形成す
る。続いて、図９に示すように、フォトリソグラフィ法
により、フォトマスクを用いて上記マイクロレンズ用レ
ジスト層１８を露光し、さらに現像等の処理を行い、上
記第１レンズ１２上の各光電変換素子２に対応する上方
位置に、上記第１レンズ１２のレンズ寸法（垂直方向の
レンズ幅）より小さい所定寸法のアイランド状パターン
１８ａを形成する。このアイランド状パターン１８ａの
所定寸法は、後述する熱変形の条件によって変わり、後
の工程で形成される第２レンズ１４の垂直方向のレンズ
幅が第１レンズ１２の垂直方向のレンズ幅より大きくな
らないような寸法にする。
１２上に、再びマイクロレンズ用レジストを所定の厚さ
で塗布し、マイクロレンズ用レジスト層１８を形成す
る。続いて、図９に示すように、フォトリソグラフィ法
により、フォトマスクを用いて上記マイクロレンズ用レ
ジスト層１８を露光し、さらに現像等の処理を行い、上
記第１レンズ１２上の各光電変換素子２に対応する上方
位置に、上記第１レンズ１２のレンズ寸法（垂直方向の
レンズ幅）より小さい所定寸法のアイランド状パターン
１８ａを形成する。このアイランド状パターン１８ａの
所定寸法は、後述する熱変形の条件によって変わり、後
の工程で形成される第２レンズ１４の垂直方向のレンズ
幅が第１レンズ１２の垂直方向のレンズ幅より大きくな
らないような寸法にする。
【００３２】続いて、ほぼ矩形の断面形状を持つ上記ア
イランド状パターン１８ａを、高温雰囲気中にて所定の
温度、及び時間によって熱処理し、溶融させて硬化させ
る熱変形により、図１０に示すように、上記第１レンズ
１２上に凸面状の曲面を有する第２レンズ１４を形成す
る。以上のような工程により、１層目の第１レンズ１２
上に重ねて、２層目の第２レンズ１４を形成することが
できる。
イランド状パターン１８ａを、高温雰囲気中にて所定の
温度、及び時間によって熱処理し、溶融させて硬化させ
る熱変形により、図１０に示すように、上記第１レンズ
１２上に凸面状の曲面を有する第２レンズ１４を形成す
る。以上のような工程により、１層目の第１レンズ１２
上に重ねて、２層目の第２レンズ１４を形成することが
できる。
【００３３】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、１層目の第１レンズをアイランド状に形成した後
に、この第１レンズのレンズ幅より小さい寸法のマイク
ロレンズ用レジストのパターンを形成し熱変形して第２
レンズを形成することにより、垂直方向におけるレンズ
端近傍の曲率が制御可能となる。これにより、このレン
ズ端近傍に入射する光を光電変換素子へ集光して、集光
量を向上させることができる。さらに、１回のレンズ形
成工程では作れない厚さ及び曲率を有するマイクロレン
ズを形成することができる。
ば、１層目の第１レンズをアイランド状に形成した後
に、この第１レンズのレンズ幅より小さい寸法のマイク
ロレンズ用レジストのパターンを形成し熱変形して第２
レンズを形成することにより、垂直方向におけるレンズ
端近傍の曲率が制御可能となる。これにより、このレン
ズ端近傍に入射する光を光電変換素子へ集光して、集光
量を向上させることができる。さらに、１回のレンズ形
成工程では作れない厚さ及び曲率を有するマイクロレン
ズを形成することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、マイ
クロレンズ用レジストパターンを形成し熱変形させるレ
ンズ形成工程によってマイクロレンズを形成する方法に
おいて、上記垂直方向のレンズ端近傍におけるレンズ面
の曲率を制御可能とし、さらに１回のレンズ形成工程で
は形成できない膜厚のレンズを形成可能とすることによ
り、レンズの集光面積を大きく確保し光電変換素子への
集光量を向上させることができるマイクロレンズの形成
方法を提供することが可能である。
クロレンズ用レジストパターンを形成し熱変形させるレ
ンズ形成工程によってマイクロレンズを形成する方法に
おいて、上記垂直方向のレンズ端近傍におけるレンズ面
の曲率を制御可能とし、さらに１回のレンズ形成工程で
は形成できない膜厚のレンズを形成可能とすることによ
り、レンズの集光面積を大きく確保し光電変換素子への
集光量を向上させることができるマイクロレンズの形成
方法を提供することが可能である。
【図１】本発明に係るマイクロレンズの形成方法によっ
て、形成されたマイクロレンズを有する固体撮像装置を
上から見た図である。
て、形成されたマイクロレンズを有する固体撮像装置を
上から見た図である。
【図２】図１に示した固体撮像装置のＡ−Ａを切断した
ときの断面図である。
ときの断面図である。
【図３】図１に示した固体撮像装置のＢ−Ｂを切断した
ときの断面図である。
ときの断面図である。
【図４】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図９】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の製
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１０】マイクロレンズが形成される固体撮像装置の
製造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
製造工程におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１１】従来のマイクロレンズの形成方法によって、
形成されたマイクロレンズを有する固体撮像装置を上か
ら見た図である。
形成されたマイクロレンズを有する固体撮像装置を上か
ら見た図である。
【図１２】図１１に示した固体撮像装置のＡ−Ａを切断
したときの断面図である。
したときの断面図である。
【図１３】図１１に示した固体撮像装置のＢ−Ｂを切断
したときの断面図である。
したときの断面図である。
【図１４】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図１５】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図１６】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図１７】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図１８】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図１９】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
【図２０】従来の形成方法によってマイクロレンズが形
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
成される固体撮像装置の製造工程における断面図であ
る。
２…光電変換素子 ４…半導体基板 ６、１０…透明層 ８…カラーフィルタ層 ８Ｒ…赤色フィルタ ８Ｇ…緑色フィルタ ８Ｂ…青色フィルタ １２…第１レンズ １４…第２レンズ １６、１８…マイクロレンズ用レジスト層 １６ａ、１８ａ…アイランド状パターン
Claims (4)
- 【請求項１】 マイクロレンズ形成用のマイクロレンズ
用レジスト層をパターニングしてレジストパターンを形
成し、このレジストパターンを熱変形させてマイクロレ
ンズを形成するマイクロレンズの形成方法において、 上記レジストパターンを形成した後、このレジストパタ
ーンを熱変形させて島状の第１のレンズを形成する工程
と、 上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成する工程と、 を具備することを特徴とするマイクロレンズの形成方
法。 - 【請求項２】 マイクロレンズ形成用のマイクロレンズ
用レジスト層をパターニングしてレジストパターンを形
成し、このレジストパターンを熱変形させてマイクロレ
ンズを形成するマイクロレンズの形成方法において、 上記レジストパターンを形成した後、このレジストパタ
ーンを熱変形させて島状の第１のレンズを形成する工程
と、 上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、 このパターン形成工程により形成されたレジストパター
ンを熱変形させて、上記面上の一方向には上記第１のレ
ンズ寸法より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズ
を上記第１のレンズの面上に重ねて形成する工程と、 を具備することを特徴とするマイクロレンズの形成方
法。 - 【請求項３】 光電変換素子の前面に中間層を介してマ
イクロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成す
る工程と、 上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変換素子
の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、 上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成する工程と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 光電変換素子の前面に中間層を介してマ
イクロレンズ形成用のレジストパターンを島状に形成す
る工程と、 上記レジストパターンを熱変形させて上記光電変換素子
の前方に島状の第１のレンズを形成する工程と、 上記第１のレンズの面上に、少なくともこの面上の一方
向には上記第１のレンズ寸法より小さい寸法の上記レジ
ストパターンを形成するパターン形成工程と、 上記パターン形成工程により形成されたレジストパター
ンを熱変形させて、上記面上の一方向には上記第１のレ
ンズ寸法より小さいかあるいは同等寸法の第２のレンズ
を上記第１のレンズの面上に重ねて形成するマイクロレ
ンズ形成工程と、 を具備することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159788A JPH118372A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | マイクロレンズの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9159788A JPH118372A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | マイクロレンズの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118372A true JPH118372A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15701290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9159788A Pending JPH118372A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | マイクロレンズの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118372A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004061634A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能性素子の製造方法 |
| JP2004061629A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能性素子の製造方法 |
| JP2006319129A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子 |
| KR100955011B1 (ko) | 2002-02-13 | 2010-04-27 | 앤터온 비.브이. | 복제 방법에 의한 광 디바이스 제조 방법 |
| US7916204B2 (en) | 2003-05-08 | 2011-03-29 | Micron Technology, Inc. | Multiple microlens system for image sensors or display |
| JP2013030666A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Toppan Printing Co Ltd | マイクロレンズの製造方法および露光用マスク |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06300913A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Sony Corp | カラーフィルタ |
| JPH08288482A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JPH08335686A (ja) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Lg Semicon Co Ltd | カラー固体撮像素子及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP9159788A patent/JPH118372A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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