JPS5992567A - 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法 - Google Patents
固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法Info
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- JPS5992567A JPS5992567A JP57204149A JP20414982A JPS5992567A JP S5992567 A JPS5992567 A JP S5992567A JP 57204149 A JP57204149 A JP 57204149A JP 20414982 A JP20414982 A JP 20414982A JP S5992567 A JPS5992567 A JP S5992567A
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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
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- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法に
関するものである。
関するものである。
現在までに開発１発表されている固体撮像素子において
ホトダイオード部が占有できる面積は、垂直および水平
方向の走査回路を形成しているアルミ配線などにより上
限があシ、このために素子の開口率も限定されて、例え
ばＭＯＳ型で約５０チ。
ホトダイオード部が占有できる面積は、垂直および水平
方向の走査回路を形成しているアルミ配線などにより上
限があシ、このために素子の開口率も限定されて、例え
ばＭＯＳ型で約５０チ。
ＣＣＤ型で約２０チ程度に過ぎず、全体の受光面を有効
に利用できない憾みがあった。
に利用できない憾みがあった。
と＼で開口率向上のためには、アルミ配線巾を従来の３
μｍから２μｍ、１μｍに細くする手段が考えられるが
、構造上、製造技術上の困難さがあって簡単に細くはで
きない。
μｍから２μｍ、１μｍに細くする手段が考えられるが
、構造上、製造技術上の困難さがあって簡単に細くはで
きない。
また別にホトダイオード上に直接カラーフィルタを形成
するモノリシック型にあっては、染色したゼラチン層が
段差などのために、その形状が変形していわゆる凸レン
ズのよう表彷きをするが、カラーフィルタとしての厚さ
が一定せず、かつ絵素の大きさが実質的に異なるとと＼
なり、色再生において色バランスが崩れたヤして良好な
結果を得られないものであった。
するモノリシック型にあっては、染色したゼラチン層が
段差などのために、その形状が変形していわゆる凸レン
ズのよう表彷きをするが、カラーフィルタとしての厚さ
が一定せず、かつ絵素の大きさが実質的に異なるとと＼
なり、色再生において色バランスが崩れたヤして良好な
結果を得られないものであった。
この発明は従来のこのような実情に鑑み、素子内に設け
られる感光部としての各ホトダイオードに対応して、見
掛は上の開口率を高めるために設けられる微小集光レン
ズの製造方法を提供するものであって、素子体の受光側
となる最上層、もしくはこの最上層に貼着されて受光側
となる基材層の受光面にレンズ材料層を形成させ、この
レンズ材料層をレジストによるパターニング、および条
件設定されたエツチングにより部分的にエツチング加工
して、各ホトダイオード対応部に微小集光レンズを創成
するようにしたものである。すなわち、エツチングによ
るレジストの蝕刻が等方性であることを応用し、エツチ
ングの条件を適切に限定選択することにより、レジスト
パターンでパターニングされたレンズ材料を意図的にオ
ーバーエツチングし、このレンズ材料の各ホトダイオー
ド対応部に断面円弧状の加工を施し、これによって同対
応部に微小集光レンズを創成させることを特徴とする製
造方法である。
られる感光部としての各ホトダイオードに対応して、見
掛は上の開口率を高めるために設けられる微小集光レン
ズの製造方法を提供するものであって、素子体の受光側
となる最上層、もしくはこの最上層に貼着されて受光側
となる基材層の受光面にレンズ材料層を形成させ、この
レンズ材料層をレジストによるパターニング、および条
件設定されたエツチングにより部分的にエツチング加工
して、各ホトダイオード対応部に微小集光レンズを創成
するようにしたものである。すなわち、エツチングによ
るレジストの蝕刻が等方性であることを応用し、エツチ
ングの条件を適切に限定選択することにより、レジスト
パターンでパターニングされたレンズ材料を意図的にオ
ーバーエツチングし、このレンズ材料の各ホトダイオー
ド対応部に断面円弧状の加工を施し、これによって同対
応部に微小集光レンズを創成させることを特徴とする製
造方法である。
以下、この発明に係わる微小集光レンズの製造方法の一
実施例を添付図面について詳細に説明する。
実施例を添付図面について詳細に説明する。
この実施例はモノリシック型カラー固体撮像素子に適用
した場合であり、これを第１図（ａ）ないしく、）に示
した。
した場合であり、これを第１図（ａ）ないしく、）に示
した。
まず、ホトダイオード部（１）およびカラーフィルタ部
り）を形成した素子体は、その受光側となる最上層（’
ａ）−一般的には保獲膜の受光面が可及的均等な平坦面
となるように処理し、この受光面上にレンズ材料層（３
）を形成する。このレンズ材料層（３）としては、例え
ば有枝材料（高分子化合物）であるポリメチルメタクリ
レ−） （ＰＭＭＡ ）を用い、所定厚さ、すなわち最
終的に創成するレンズの曲率、焦点距離を考慮して通常
は数μｍ程度の範囲内の最適値を選択した厚さにスピン
コートシ、かつプリベークして形成する（同図（ａ））
。
り）を形成した素子体は、その受光側となる最上層（’
ａ）−一般的には保獲膜の受光面が可及的均等な平坦面
となるように処理し、この受光面上にレンズ材料層（３
）を形成する。このレンズ材料層（３）としては、例え
ば有枝材料（高分子化合物）であるポリメチルメタクリ
レ−） （ＰＭＭＡ ）を用い、所定厚さ、すなわち最
終的に創成するレンズの曲率、焦点距離を考慮して通常
は数μｍ程度の範囲内の最適値を選択した厚さにスピン
コートシ、かつプリベークして形成する（同図（ａ））
。
ついでこのレンズ材料層（３）上に光感光性のホトレジ
スト（４）を０．５ないし１．０μｍ程度の厚さに塗布
する。このホトレジスト（４）としては、レンズ材料で
ある前記ＰＭＭＡを溶解しないような溶媒を用いたレジ
スト、例えば５ｈｉｐｌｅｙ社製ポジレジストＡ Ｚ
−１，３５０がよく、これは同ＰＭＭＡめ表面を保護す
る（同図（ｂ））。そしてこのホトレジスト（４）を、
ＵＶあるいはＤ＠ｅｐ −ＵＶ光を光源とするアライナ
によシ、適正なマスクを用いて露光させ、かつ現像、リ
ンス、およびボストベークの処理をなし、レンズ作成に
必要なレジストパターン（４ａ）を形成する（同図（Ｃ
））。
スト（４）を０．５ないし１．０μｍ程度の厚さに塗布
する。このホトレジスト（４）としては、レンズ材料で
ある前記ＰＭＭＡを溶解しないような溶媒を用いたレジ
スト、例えば５ｈｉｐｌｅｙ社製ポジレジストＡ Ｚ
−１，３５０がよく、これは同ＰＭＭＡめ表面を保護す
る（同図（ｂ））。そしてこのホトレジスト（４）を、
ＵＶあるいはＤ＠ｅｐ −ＵＶ光を光源とするアライナ
によシ、適正なマスクを用いて露光させ、かつ現像、リ
ンス、およびボストベークの処理をなし、レンズ作成に
必要なレジストパターン（４ａ）を形成する（同図（Ｃ
））。
続いて前工程でのレジストパターン（４，Ｌ）ヲマスク
としてプラズマエツチングを行にう。こ＼で現在利用さ
れている通常のプラズマエツチングでは、レジストパタ
ーン（３１）の深さ方向だけでなく横方向にも蝕刻作用
が進行するから、この等方性エツチングを利用して、エ
ツチング条件としての時間、および温度などを適切に限
定選択することによシ、前記のパターン形成したレンズ
材料層（１０）の上限稜角部をも円弧状にエツチング除
去し得て（同図（ｄ））、最終的に各ホトダイオード（
１，）に対応した受光面部に微小集光レンズ（３ａ）を
創成し得るのである（同図（・））。
としてプラズマエツチングを行にう。こ＼で現在利用さ
れている通常のプラズマエツチングでは、レジストパタ
ーン（３１）の深さ方向だけでなく横方向にも蝕刻作用
が進行するから、この等方性エツチングを利用して、エ
ツチング条件としての時間、および温度などを適切に限
定選択することによシ、前記のパターン形成したレンズ
材料層（１０）の上限稜角部をも円弧状にエツチング除
去し得て（同図（ｄ））、最終的に各ホトダイオード（
１，）に対応した受光面部に微小集光レンズ（３ａ）を
創成し得るのである（同図（・））。
すなわち、このようにして各ホトダイオード（１３）に
対応する受光面部にそれぞれ微小集光レンズ（３ａ）を
設けることによシ、各ホトダイオード（１，）の見掛は
上の受光可能面積、ひいては開口率が向上し、固体撮像
素子、この実施例ではカラー固体撮像素子の特性を改良
し得るのである。
対応する受光面部にそれぞれ微小集光レンズ（３ａ）を
設けることによシ、各ホトダイオード（１，）の見掛は
上の受光可能面積、ひいては開口率が向上し、固体撮像
素子、この実施例ではカラー固体撮像素子の特性を改良
し得るのである。
と＼で前記レンズ材料には例えばリンシリケートガラス
（ＰＳＧ）などの無銭材料を用いることも可能であシ、
またレジストについても例えば東京応化製ネガレジスト
ＯＭＲ−８３などを使用してパターニングしてもよい。
（ＰＳＧ）などの無銭材料を用いることも可能であシ、
またレジストについても例えば東京応化製ネガレジスト
ＯＭＲ−８３などを使用してパターニングしてもよい。
さらにエツチングのプロセス技術として、湿式と乾式と
のいずれを用いても前記エツチング作用を果せればよく
、かつまた異方性エツチングである反応性イオンエツチ
ングなどの技術を組み合わせて利用することができる。
のいずれを用いても前記エツチング作用を果せればよく
、かつまた異方性エツチングである反応性イオンエツチ
ングなどの技術を組み合わせて利用することができる。
なお前記実施例はモノリシック型固体撮像素子の受光面
に直接微小集光レンズを創成させているが、ホトダイオ
ードとカラーフィルタを別個に製作して貼シ合わせる。
に直接微小集光レンズを創成させているが、ホトダイオ
ードとカラーフィルタを別個に製作して貼シ合わせる。
いわゆる貼シ合わせ型の固体撮像素子に対しても適用可
能であシ、かつまたガラス基板面に直接微小集光レンズ
を形成させ、この基板を各集光レンズがそれぞれのホト
ダイオードに正しく位置合わせされるようにして貼り合
わせた）してもよく、結論的には各ホトダイオードを形
成した素子体の受光側となる最上層、もしくはこの最上
層に貼着されて受光側となる基材層の受光面にあって、
各ホトダイオード対応位置に目的とする微小集光レンズ
を形成すればよいのである。
能であシ、かつまたガラス基板面に直接微小集光レンズ
を形成させ、この基板を各集光レンズがそれぞれのホト
ダイオードに正しく位置合わせされるようにして貼り合
わせた）してもよく、結論的には各ホトダイオードを形
成した素子体の受光側となる最上層、もしくはこの最上
層に貼着されて受光側となる基材層の受光面にあって、
各ホトダイオード対応位置に目的とする微小集光レンズ
を形成すればよいのである。
第２図（、）にはこの発明を適用しない前のＭＯ８型固
体撮像素子のホトダイオード部の平面を示し、また同図
（ｂ）にはこの発明を適用した同上素子のホトダイオー
ド部の平面を示しているが、斜線範囲内の受光可能面を
比較しても明らかなように、前者従来例より後者実施例
に格段の開口率増加を確認できる。
体撮像素子のホトダイオード部の平面を示し、また同図
（ｂ）にはこの発明を適用した同上素子のホトダイオー
ド部の平面を示しているが、斜線範囲内の受光可能面を
比較しても明らかなように、前者従来例より後者実施例
に格段の開口率増加を確認できる。
以上詳述したようにこの発明方法によれば、各ホトダイ
オードを形成した素子体の受光側となる層の受光面上に
レンズ材料層を形成し、このレンズ材料層をレジストパ
ターンによるパターニング。
オードを形成した素子体の受光側となる層の受光面上に
レンズ材料層を形成し、このレンズ材料層をレジストパ
ターンによるパターニング。
および条件設定されたエツチングによシ部分的にエツチ
ング加工して、各ホトダイオード対応部に微小集光レン
ズを創成するようにしたから、エツチング条件の適切な
限定選択により、所定の断面円弧状をなす微小集光レン
ズを各ホトダイオードに対応して同時に、しかも容易に
形成できるものであり、併せてこのレンズｒｌｌ成工程
は、素子自体の＃ツ造プロセスを何等拘束せず、効果的
に各ホトダイオードの見掛は上の開口率を増加でき、こ
れによって固体撮像素子の性能を向上し得るものである
。
ング加工して、各ホトダイオード対応部に微小集光レン
ズを創成するようにしたから、エツチング条件の適切な
限定選択により、所定の断面円弧状をなす微小集光レン
ズを各ホトダイオードに対応して同時に、しかも容易に
形成できるものであり、併せてこのレンズｒｌｌ成工程
は、素子自体の＃ツ造プロセスを何等拘束せず、効果的
に各ホトダイオードの見掛は上の開口率を増加でき、こ
れによって固体撮像素子の性能を向上し得るものである
。
第１図（、）ないしく、）はこの発明に係わる微小集光
レンズの製造方法の一実施例を工程順に示す桟要断面図
、第２図（ａ） ？ （ｂ）はこの発明を適用する前と
後とのホトダイオード部を示す平面説明図である。 （１）・・・壷ホトダイオード部、（１，）・・・・ホ
トダイオード、（２）・・・・カラーフィルタ部、（２
ａ）・・・・最上層、（３）・・・・レンズ材料層、（
３，）・・・・微小集光レンズ、（４）・・・・ホトレ
ジスト、（４ｍ）・−・・レジストパターン。 代 理 人 葛 野 信 −第１図 第２図 （０） ｎ 手続補正書（自発） 昭和６８年３８１６８ ２、発明の名称 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第５頁第２行のｒＡＺ−１，３５０ＪをｒＡＺ−
１３５０Ｊと補正する。 以 上
レンズの製造方法の一実施例を工程順に示す桟要断面図
、第２図（ａ） ？ （ｂ）はこの発明を適用する前と
後とのホトダイオード部を示す平面説明図である。 （１）・・・壷ホトダイオード部、（１，）・・・・ホ
トダイオード、（２）・・・・カラーフィルタ部、（２
ａ）・・・・最上層、（３）・・・・レンズ材料層、（
３，）・・・・微小集光レンズ、（４）・・・・ホトレ
ジスト、（４ｍ）・−・・レジストパターン。 代 理 人 葛 野 信 −第１図 第２図 （０） ｎ 手続補正書（自発） 昭和６８年３８１６８ ２、発明の名称 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第５頁第２行のｒＡＺ−１，３５０ＪをｒＡＺ−
１３５０Ｊと補正する。 以 上
Claims (1)
- 各ホトダイオードを形成した素子体の受光側となる最上
層、もしくはこの最上層に貼着されて受光側となる基材
層の受光面に、レンズ材料層を形成する工程と、このレ
ンズ材料層上にレジストパターンを形成する工程と、レ
ジストパターンをマスクにしてレンズ材料層を、条件設
定されたエツチングによシ部分的にエツチング加工して
、各ホトダイオード対応部に断面円弧状をなす微小集光
レンズを形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮
像素子用微小集光レンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204149A JPS5992567A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204149A JPS5992567A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992567A true JPS5992567A (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=16485642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204149A Pending JPS5992567A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 固体撮像素子用微小集光レンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992567A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215854A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | ゼネラル エレクトリツク カンパニー | 光学的イメ−ジヤ |
| JPS6283336A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Hoya Corp | マイクロレンズアレ−の製造方法 |
| JPH0226071A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Toppan Printing Co Ltd | 固体撮像装置 |
| WO1995008192A1 (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-23 | Polaroid Corporation | Forming microlenses on solid state imager |
| JP2003048751A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sony Corp | エッチング方法、光学素子の製造方法及び光学素子 |
| KR100457337B1 (ko) * | 1997-09-23 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57204149A patent/JPS5992567A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215854A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | ゼネラル エレクトリツク カンパニー | 光学的イメ−ジヤ |
| JPS6283336A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Hoya Corp | マイクロレンズアレ−の製造方法 |
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| US5670384A (en) * | 1993-09-17 | 1997-09-23 | Polaroid Corporation | Process for forming solid state imager with microlenses |
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| JP2003048751A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sony Corp | エッチング方法、光学素子の製造方法及び光学素子 |
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