JPWO2016121598A1 - 樹脂組成物、それを用いた固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

(a)溶媒、(b)シリカ粒子、(c)ポリシロキサンおよび(d)2級または3級アミン化合物を含む樹脂組成物であり、(a)溶媒が有機酸を含むことを特徴とする樹脂組成物である。レンズ形状など凹凸のある下地の上でも簡易に均一な膜を得られ、保存安定性も良好な樹脂組成物を提供する。

Description

本発明は、樹脂組成物に関する。さらには、それを用いた固体撮像素子、および固体撮像素子の製造方法に関する。
ポリシロキサンにシリカ粒子を組み合わせる技術は広く行われており、多方面にわたって知られている。防汚効果や硬度向上、低屈折率化などがその一例で、効能は多岐にわたる。
ところで、CCDなどの固体撮像素子においては、光電変換素子上に集光用のマイクロレンズを形成し、その表面に反射防止膜を形成することが提案されている。反射防止膜は、フレアやゴーストといったノイズを防止する役割を果たす。
反射防止膜の形成方法は塗布形成型と気相成長形成型に大別することができ、このうちコストが低いのは前者である。気相成長形成型の反射防止膜の場合は、一般に大がかりな設備が必要となり、なおかつ大面積の膜形成が困難である。
塗布形成型の反射防止膜は、一般的に反射防止膜を形成しうる液(塗布型組成物)を基板上に塗布し硬化させて製膜するというシンプルな工程で得られる。
レンズ上の塗布形成型の反射防止膜としては、樹脂中に多数の空間を含んだポーラス層を反射防止膜としたもの(例えば、特許文献1参照)、レンズ表面に低屈折率樹脂を熱融合させて反射防止膜としたもの(例えば、特許文献2参照)、中空シリカとバインダー樹脂を含む反射防止膜(例えば、特許文献3参照)、シリカゾルとアルコキシシランの加水分解物を含む塗布液を硬化させて反射防止膜としたもの(例えば、特許文献4参照)等が提案されている。
特許第3921952号 特開2003−258224号公報 特開2010−267770号公報 特開平8−122501号公報
しかしながら、レンズ形状など凹凸のある下地上に膜厚均一性の高い反射防止膜を形成することは難しいという問題があった。例えば上述のような塗布型組成物を用いた場合には、レンズ間凹部に塗布型組成物が流れ込み、レンズ上部にはほとんど膜が形成されない。レンズ間ギャップはV字型にはならず、丸みを帯びた下に凸の形状となってしまうため、入射光を光電受光部に取り込むことができず、感度が向上しない。また、下地の凹凸によってストリエーションなどの塗布不良が発生する点からも、均一な膜を得ることが難しい。
併せて、シリカ粒子を系中に含むことから、組成物の保存中に粒子が析出するなど保存安定性にも問題があった。
本発明は、レンズ形状など凹凸のある下地上でも簡易に均一な膜を得られ、保存安定性も良好な樹脂組成物の提供を目的とする。
本発明は、(a)溶媒、(b)シリカ粒子、(c)ポリシロキサンおよび(d)2級または3級アミン化合物を含む樹脂組成物であり、(a)溶媒が有機酸を含むことを特徴とする樹脂組成物である。
本発明によれば、良好な塗布性および保存安定性を両立する樹脂組成物を得ることができる。また、本発明によれば、製造効率を向上可能な固体撮像素子の製造方法を提供することができる。
本発明による固体撮像素子の一実施形態を示す部分断面図 レンズトップを通りレンズの底面と直行する断面の模式図 レンズ上に硬化膜を形成する前のマイクロレンズアレイを示す断面図
<樹脂組成物>
本発明は、(a)溶媒、(b)シリカ粒子、(c)ポリシロキサンおよび(d)2級または3級アミン化合物を含む樹脂組成物であり、(a)溶媒が有機酸を含むことを特徴とする樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物は、(a)溶媒が有機酸を含む。溶媒に有機酸が含まれることで、組成物全体が酸性を示すため、(d)2級または3級アミンの影響によるポリシロキサンの硬化反応を抑制し、組成物を安定化することができる。
また、(a)溶媒に有機酸が含まれることにより、組成物の安定化だけでなく、樹脂組成物を凹凸を有する基板上に塗布したときの、良好な凹凸追従性を達成することができる。その理由は以下のように推測される。樹脂組成物を塗布する工程において有機酸が揮発するため、組成物の酸性度が弱まる。これに伴い、(d)2級または3級アミン化合物の、ポリシロキサンの硬化触媒としての機能が発現するようになる。したがって、塗布工程のうちからポリシロキサンの硬化が徐々に進み、組成物の流動性が適度に小さくなる。これによって、凹凸基板上で樹脂が流動することなく、凹凸形状に追従した膜を得ることができると考えられる。
(溶媒)
溶媒に含まれる有機酸としては、pH6.8以下を示すものであれば特に制限されない。(d)2級または3級アミン化合物を安定に共存させる観点から、pHが4.0〜6.8を示す有機酸がより好ましい。
なお、ここでいうpHは、対象となる溶媒を50質量%エタノール水溶液を用いて質量比で5倍希釈したときのpHをいう。「中性りん酸塩pH標準液(pH 6.86)」および「フタル酸塩pH標準液(pH 4.01)」で装置の校正を行い、25℃でのpHを測定する。これらの標準液は、和光純薬や東京化成などの試薬メーカーから購入できる。
pH測定機は、特に指定はないが、小数点以下2桁以上の表示ができるものが好ましい。具体的には「LAQUAシリーズ(HORIBA製)」、「LAQUAactシリーズ(HORIBA製)」、「LAQUAtwinシリーズ(HORIBA製)」などが挙げられる。
pHが4.0〜6.8の有機酸の具体例としては、フェノール類、β−ジケトン類、チオール類等が挙げられる。人体への安全性や臭気などを加味し、一般式(1)で表されるβ−ジケトン構造を有する化合物が好ましい。
Figure 2016121598
一般式(1)において、RおよびRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、−CH、−C、−C、−C、−OCH、−OC、−OC、または−OCを示す。
β−ジケトン構造を有する化合物は種々の金属と錯体を形成することが知られている。また、β−ジケトン構造を有する化合物はケト−エノール互変性を有し、ケト体、エノール体の両方が存在し、これにより酸/塩基の双方から触媒される。これらの特異的な性質により、組成物の保管中にはポリシロキサンやシリカ粒子の重縮合や分散悪化を抑制することができる。
なお、本明細書においてはβ−ジケトン構造を有する溶媒をケト体で表記するが、エノール体を排除するものではない。
β−ジケトン構造を有する溶媒の具体的な例としては、アセチルアセトン、3,5−ヘプタンジオン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、マロン酸ジメチル、マロン酸ジブチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸プロピル、アセト酢酸ブチルなどが挙げられ、中でもアセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチルを用いることが好ましい。またこれらの溶媒は2種以上を混合して用いてもよい。
β−ジケトン構造を有する溶媒は、組成物中全溶媒の10重量%以上70重量%未満含まれることが好ましい。より好ましくは10重量%以上50重量%未満である。下限値以上であることで組成物中の他の溶媒にかかわらず、良好な塗布性および保存安定性を維持しやすくなる。また、上限値未満であることで、組成物中の各成分を良好に溶解または分散しやすい溶媒を選択する幅ができ、異物の発生などの問題が生じにくくなる。なお、組成物中の各成分が、β−ジケトン構造を有する溶媒に問題なく溶解および分散する場合はこの限りではない。
β−ジケトン構造を有する溶媒の沸点は、50℃以上200℃以下であることが好ましい。より好ましくは100℃以上であり、またより好ましくは200℃以下である。塗布環境は様々で、ある環境下では塗布不良の無い膜を得られる組成物でも、別の、例えば排気が強められた環境下では白濁やストリエーションなどの塗布不良を起こす場合がある。100℃以上の沸点であれば塗布時の急激な乾燥が抑制され、塗布の環境に左右されることなく白濁やストリエーションなどの塗布不良の無い膜を得られる。また、200℃以下の沸点であれば塗布後の乾燥ムラやはじき、エッジたまりなどの塗布不良が起きにくい。
本発明の樹脂組成物には、(a)溶媒としてβ−ジケトン構造を有する溶媒以外の溶媒(以下「他の溶媒」という)を含んでも良い。他の溶媒は、有機酸には限定されない。他の溶媒は、組成物中の他の成分を分散あるいは溶解しうるものであり、なおかつβ−ジケトン構造を有する溶媒と混合可能なものであれば良い。白濁や塗布ムラ、ハジキなどの塗布不良を防ぐため、他の溶媒の沸点の範囲は80〜200℃が好ましい。目的の膜厚や塗布条件および塗布環境などにより、β−ジケトン構造を有する溶媒と他の溶媒の比率を調整することで、組成物中の成分によって最適な溶媒組成を組むことが可能となり、よりよい性能を求めやすくなる。
他の溶媒の好ましい例としては、例えばアセトール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、5−ヒドロキシ−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン(ジアセトンアルコール)、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−1−ブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシ−1−ブチルアセテート、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。
(a)成分中における有機酸の量は全溶媒に占める割合が5重量%以上60重量%未満であることが好ましい。より好ましくは10重量%以上50重量%以下である。全溶媒に占める割合が5重量%以上であることで酸性が強くなり、シロキサンをより安定化することができる。
(シリカ粒子)
本発明の樹脂組成物は、(b)シリカ粒子を含む。シリカ粒子を含むことにより、樹脂組成物を製膜した際、その粒子間に生じる隙間に空気層を確保して屈折率を低くすることができる。
(b)シリカ粒子としては、市販されているものを好適に用いることができる。例えば、日揮触媒化成(株)製“OSCAL”シリーズ(品番としては例えば101、105、106)や“Cataloid SI”シリーズ、“スルーリア”シリーズ;
扶桑化学工業(株)製“クォートロン”PLシリーズ(IPA分散、トルエン分散、プロピレングリコールモノメチルエーテル分散、メチルエチルケトン分散など。品番としては例えばPL?1?IPA、PL?2L?PGMEなど)、“シリカナノパウダー”(例えばHSP−2S、HSP−3Cなど));
日産化学工業(株)製“スノーテックス”シリーズ(IPA分散、エチレングリコール分散、メチルエチルケトン(MEK)分散、ジメチルアセトアミド分散、MIBK分散、プロピレングリコールモノメチルアセテート分散、プロピレングリコールモノメチルエーテル分散、メタノール分散、酢酸エチル分散、酢酸ブチル分散、キシレン?n?ブタノール分散、トルエン分散など。品番としては例えばPGM−ST、PMA−ST、IPA−ST、IPA−ST−L、IPA−ST−ZL、IPA−ST−UPなど);
(株)アドマテックス製“アドマナノ”シリーズ(品番としては例えばYA010C、YA050Cなど);
共立マテリアル(株)製球状シリカ(SiO2)SG−SO100;
(株)トクヤマ製“レオロシール”シリーズ;
などのシリカ粒子を用いることができる。
(b)シリカ粒子は粒径1〜100nmであることが好ましく、粒径1〜100nmの球状シリカ粒子であることが好ましい。粒径は下限としてはより好ましくは5nm以上である。上限としてはより好ましくは60nm未満であり、さらに好ましくは40nm未満である。好ましくはその構造内部に空孔を有しない粒子である。下限値以上であることで保存中の粒子のゲル化を抑制しつつ粒子間の空気層を確保しやすい。また、上限値未満であることで樹脂組成物を製膜した際の表面荒れを抑制し、ヘイズの少ない透明な膜を得やすくなる。
なお、本発明で用いられるシリカの粒径とは、窒素吸着法(BET法)により求めた比表面積S(m/g)より、直径D(nm)=2720/Sの式で計算される窒素吸着法粒子径のことを指す。
(b)シリカ粒子は組成物中の全固形分に占める割合が60重量%以上100重量%未満であることが好ましい。下限としてはより好ましくは70重量%以上である。上限としてはより好ましくは99重量%以下であり、さらに好ましくは90重量%以下である。全固形分に占める割合が60重量%以上であることでシリカ粒子間のネットワークが保たれ、チキソ性が確保される。また、製膜後の膜中のシリカ間にポリシロキサンが充填されることを防止し、空気層を保って膜の屈折率が低く保たれる。全固形分に占める割合が100重量%未満であることで組成物がバインダー成分を含むことができ、製膜性が確保される。
(ポリシロキサン)
本発明の樹脂組成物は、(c)ポリシロキサンを含む。(c)ポリシロキサンは主にバインダーとして機能する。また、(b)シリカ粒子と同様、ケイ素を含むことで二者の層分離を起こし難い。
(c)ポリシロキサンは、組成物中の全固形分に占める割合が1重量%以上40重量%未満であることが好ましく、1重量%以上30重量%未満であることがより好ましい。全固形分に占める割合が1重量%以上であることで、バインダーとしての機能を十分に発揮し、製膜後のクラックを抑制できる。全固形分に占める割合が40重量%未満であることでシリカ粒子間のネットワークが保たれ、チキソ性が確保される。また、製膜後の膜中のシリカ間にポリシロキサンが充填されることを防止し、空気層を保って膜の屈折率が低く保たれる。
(c)ポリシロキサンは、アルコキシシラン化合物を加水分解および/または重縮合して得られるポリシロキサンであることが好ましい。(c)ポリシロキサンの合成に用いられるアルコキシシランとしては市販されているものを好適に用いることができる。
例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラフェノキシシラン等の4官能性シラン;
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリn−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリn−ブトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ〕プロピルトリメトキシシラン、〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ〕プロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、1−ナフチルトリメトキシシラン、1−ナフチルトリエトキシシラン、1−ナフチルトリ−n−プロポキシシラン、2−ナフチルトリメトキシシラン、1−アントラセニルトリメトキシシラン、9−アントラセニルトリメトキシシラン、9−フェナントレニルトリメトキシシラン、9−フルオレニルトリメトキシシラン、2−フルオレニルトリメトキシシラン、1−ピレニルトリメトキシシラン、2−インデニルトリメトキシシラン、5−アセナフテニルトリメトキシシラン等の3官能性シラン;
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジn−ブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、ジ(1−ナフチル)ジメトキシシラン、ジ(1−ナフチル)ジエトキシシラン等の2官能性シラン;
トリメチルメトキシシラン、トリn−ブチルエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)ジメチルエトキシシラン等の1官能性シラン;
が挙げられる。これらのオルガノシランを2種以上用いてもよい。
重合反応の制御の観点から、分子内に3つまたは2つのアルコキシ基を有するアルコキシシラン化合物を用いるのが好ましい。
分子内に3つのアルコキシ基を有するアルコキシシラン化合物を重縮合すると、生成するポリシロキサン中に下記一般式(2)〜(4)で示されるいずれかの部分構造を有する。
Figure 2016121598
一般式(2)〜(4)中のR12は有機基であって、複数のR12は独立して同一でもことなっていても良い。R13は水素原子または有機基であり、複数のR13は独立して同一でも異なっていても良い。
また分子内に2つのアルコキシ基を有するアルコキシシラン化合物を重縮合すると、生成するポリシロキサン中に下記一般式(5)〜(6)で示されるいずれかの部分構造を有する。
Figure 2016121598
一般式(5)〜(6)中のR12は有機基であって、複数のR12は独立して同一でもことなっていても良い。R13は水素原子または有機基であり、複数のR13は独立して同一でも異なっていても良い。
(c)ポリシロキサンの合成に用いられるアルコキシシランとして、下記一般式(7)で示される化合物を含むことが好ましい。
Figure 2016121598
は炭素数1〜5のフッ化アルキル基であり、R、RおよびRはそれぞれ独立して、水素あるいは炭素数1〜4のアルキル基を表す。
一般式(7)で示される化合物はフッ素原子を含むため、ポリシロキサンの屈折率を下げることが可能である。
一般式(7)で示されるアルコキシシラン化合物の具体例としては、例えばトリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロペンチルトリエトキシシラン、パーフルオロペンチルトリメトキシシランなどを挙げることができる。
(c)ポリシロキサンの合成に用いられるアルコキシシランに占める一般式(7)で示される化合物の割合は、5モル%以上70モル%未満であることが好ましい。5モル%以上にすることでフッ素基導入の効果を得られる。70モル%未満にすることでフッ素による加水分解および/または重縮合の阻害を抑制し、加水分解および/または重縮合したポリシロキサンを得ることができる。
(c)ポリシロキサンの合成に用いられるアルコキシシランとして、さらに下記一般式(8)で示される化合物を含むことが好ましい。
Figure 2016121598
mは0〜2の整数を表し、Rは炭素数1〜4のアルキレン基を表し、Rはそれぞれ独立して、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
一般式(8)で示される化合物を含むことにより重合は促進され、一般式(7)で示される化合物のフッ素により加水分解および/または重縮合が阻害されそうになってもそれを補うことができる。
一般式(8)で示される化合物の具体例としては、例えば、3−トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、3−トリエトキシシリルプロピル無水コハク酸、3−トリメトキシシリルエチル無水コハク酸又は3−トリメトキシシリルブチル無水コハク酸が挙げられる。
(c)ポリシロキサンの合成に用いられるアルコキシシランに占める一般式(8)で示される化合物の割合は、1モル%以上20モル%以下が好ましい。1モル%以上であることで、導入の効果を得ることができる。20モル%以下であることで、組成物を製膜した後の加熱による着色を抑制することができる。
(c)ポリシロキサンは、上述の、一般式(2)〜(6)で示される部分構造の一種以上を含むものであることが好ましい。
ここで、R12はそれぞれ独立にアルキル基、フッ素原子で置換されたアルキル基、コハク酸無水物基で置換されたアルキル基、エポキシ基含有記で置換されたアルキル基またはアリール基であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、トリフルオロプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、一般式(8)から導かれる基、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
13はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基またはエチル基であることがより好ましい。
(2級または3級アミン化合物)
本発明の樹脂組成物は、(d)2級または3級アミン化合物を含む。(d)2級または3級アミン化合物は先に述べたポリシロキサンの硬化触媒としての性質意外にも、以下のような性質を有すると考えられる。
(d)2級または3級アミン化合物は、樹脂組成物に含まれるシリカ粒子、ポリシロキサンやマイクロレンズ基板と水素結合を形成する。2級または3級アミン化合物とシリカ粒子との水素結合によって、粒子の分散状態が安定化し、樹脂組成物の安定性がより向上すると考えられる。さらに、2級または3級アミン化合物とマイクロレンズとの水素結合によって樹脂組成物の密着性がより向上すると考えられる。
マイクロレンズとの密着性が向上すると、マイクロレンズ基板上で樹脂組成物の流動を抑制することができる。その結果、マイクロレンズアレイなどの凹凸のある基板上に、本発明の樹脂組成物をスピンコート法で塗布した際、凸部の膜が凹部に流れ込むのを抑制する効果がより大きくなり、凹凸基板等の下地に追従した形状で塗膜を得ることがより容易となる。
(d)2級または3級アミン化合物の例としては、
2級アミンは、
ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジイソペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、4−イソプロピルピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、2,5-ジフェニルピロリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、N−イソプロピルアニリン、N−エチルアニリン;
3級アミンは、
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリイソペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、1−メチルピペリジン、1−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン;
などが挙げられる。
(d)2級または3級アミン化合物については特に限定はないが、下記一般式(9)で示される化合物が好ましい。
Figure 2016121598
一般式(9)において、R、R10はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、炭素数2から12の脂肪族炭化水素基である。R11は炭素数2から12の脂肪族炭化水素基または水素原子である。
、R10はより好ましくは炭素数2から8の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数2から6の脂肪族炭化水素基である。また、R、R10は同一で環状構造を有していても良く、炭素数が5〜10が好ましい。R11はより好ましくは炭素数2から8の脂肪族炭化水素基または水素原子であり、さらに好ましくは炭素数2から6の脂肪族炭化水素基または水素原子である。2級または3級アミン化合物の分子量が小さくなることで、樹脂組成物に含まれる2級または3級アミン化合物の重量が同じであってもモル数量が増加するため、下地追従性がより向上すると考えられる。
上記一般式(9)の例としては、
2級アミンは、
ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジイソペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、4−イソプロピルピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン;
3級アミンは、
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリイソペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、1−メチルピペリジン、1−エチルピペリジン、1−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ジイソプロピルエチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン;
などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物における(d)2級または3級アミン化合物の含有量については特に限定はないが、(b)シリカ粒子及び(c)ポリシロキサンの総量に対して1〜10重量%が好ましい。
(その他の成分)
本発明の樹脂組成物には、その他必要に応じて、添加剤が含まれても良い。例えば塗布性改善のため界面活性剤が含まれても良いし、製膜後のクラックを抑制するために熱架橋剤が含まれても良い。多官能化合物をシリカ粒子と組み合わせることでネットワークを形成し空間を作ることで屈折率を低下させることも可能である。添加剤の含有量はそれぞれ目的に応じた量にする必要がある。
<固体撮像素子>
また、本発明は、光電変換部と、前記光電変換部の受光面の上方に設けられたレンズと、前記レンズの上に設けられた反射防止膜とを有する固体撮像素子であって、上記した樹脂組成物から得られる硬化膜を含む固体撮像素子である。
本発明の樹脂組成物から得られる硬化膜はレンズの上にムラやハジキなく均一な膜厚で塗布されて得られるものであるため、本発明の固体撮像素子は、撮像画像の画像品質を向上させながら感度も向上させることができる。
また、気相成長型の製造方法で反射防止膜としてSiO膜を形成した固体撮像素子では、レンズ下部からの脱ガスの影響でレンズと反射防止膜との間にボイドが発生しレンズ−反射防止膜界面での剥離が発生することがあったが、本発明の固体撮像素子はレンズ上の反射防止膜ではガスの抜け性が良好であり、たとえ下部からの脱ガスがあってもボイドが発生しない。
図1は本発明を適用できる固体撮像素子の一実施形態を示す部分断面図である。半導体基板11に、電極12と光電変換部13とが設けられている。またその上にはカラーフィルタ14と、平坦化膜15が設けられている。これらが設けられている側が光電変換部の受光面であり、その上方にレンズ16と、レンズの上面に設けられた反射防止膜17とを有している。なお、光電変換部13とレンズ16との間の構成はこの形態には限定されない。固体撮像素子の形態には導波路型、裏面照射型など多数の構造が開発されているが、光電変換部13とレンズ16の位置関係が変わらなければ本発明により奏される効果は変わらない。
(半導体基板)
半導体基板11に用いられる材料としては、特に制限はなく公知のものを用いることができる。例えば、シリコンウェハ、シリコンカーバイドウェハ等が挙げられる。
(電極)
電極12に用いられる材料としては、特に制限はなく公知のものを用いることができる。例えば、ポリシリコン、ITOなどの透明電極等が挙げられる。電極12は信号電荷束の転送を担っているため、後述する光電変換部13と隣り合うように形成される。
(光電変換部)
光電変換部13は、受光面側からレンズを通して受けた光を電気信号に変換するものである。本発明においては特に制限はなく公知の構成を用いることができる。
(カラーフィルタ)
カラーフィルタ14は、通常、赤画素、緑画素および青画素の各パターンからなり、それらの下部に備わる光電変換部13において各色の光が検出される。また、カラーフィルタ14にさらに白画素が含まれる形態であってもよい。カラーフィルタ14に用いられる材料としては、特に制限はなく公知のものを用いることができる。
(平坦化膜)
平坦化膜15は素子内部に配置された各要素の高さを揃えるために形成される。その後さらに上部にレンズ16などを形成する際のクラックなどを抑制することができる。本発明においては特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば各種塗布型平坦化材料を塗布・乾燥することで、もしくはトレンチ法やダマシン法にて製膜した後CMPで表面研磨することで形成される。
(レンズ)
レンズは集光効率向上のため光電変換部上部に形成される。レンズ16の形成には公知の技術を用いることができる。例えばフォトフィソグラフィ、エッチバック、インプリント法などが挙げられる。レンズ間ギャップはその有無や距離を問わない。
(反射防止膜)
反射防止膜17は、レンズ16の凹部に入射する入射光も取り込み感度を向上させる目的で形成される。本発明においては、上記した樹脂組成物から得られる硬化膜を反射防止膜17とする。
前記レンズのレンズトップにおける前記硬化膜の膜厚(dTOP)と、前記レンズトップを通り前記レンズの底面と直行する任意の断面において、前記レンズトップより前記レンズの底面に垂直におろした線と前記底面との交点から、前記レンズ底面より左右それぞれ角度45°の方向へ伸びる線が前記レンズと交わる点における前記硬化膜の膜厚(d45Lおよびd45R)の平均値(d45)とが、0≦((d45−dTOP)/dTOP)≦0.20の範囲内であることが好ましい。
図2に、レンズトップを通りレンズの底面と直行する断面の模式図を示す。dTOP、d45Lおよびd45Rは、それぞれ点T、点45L、点45Rにおける曲線の法線方向の厚さとする。0≦((d45−dTOP)/dTOP)≦0.20の範囲内にあることで、dTOPとd45の差がdTOPの20%以下である、つまり下地形状に沿った均一な膜厚であることが確認できる。このとき、45度で入射する光も光電変換部に取り込むことができるため感度は向上する。
さらに、隣り合うレンズとレンズの間におけるレンズの底面から硬化膜の表面までの厚さであるレンズ間ギャップの膜厚(dBOTTOM)は、レンズトップの膜厚に対して3.0倍未満であることが好ましい(dBOTTOM/dTOP<3.0)。dBOTTOMを薄くすることで、レンズ間ギャップ付近に入射する光の集光機能が向上し、感度はより向上する。レンズ間ギャップの膜厚(dBOTTOM)は点BLおよび点BRの膜厚dBLおよびdBRの平均値とする。
従来技術のように、下地形状に追従しない場合はレンズトップ部の反射防止膜は無くなるか、またはごく薄くなり、凹部に向かって厚みを帯びて((d45−dTOP)/dTOP)が0.20を超える。この時レンズ間の反射防止膜の形状は下に向かって凸となる。反射防止膜の塗布膜厚を厚くすることでdTOPを増大させることも可能であるが、それに比例してd45も大となり、従来技術では((d45−dTOP)/dTOP)が0.20を下回ることはない。
固体撮像素子の感度向上のため、0≦((d45−dTOP)/dTOP)≦0.10がより好ましく、0≦((d45−dTOP)/dTOP)≦0.05がさらに好ましい。
本発明の固体撮像素子において、前記硬化膜は50〜200nmの膜厚であることが好ましい。この範囲内にあることで固体撮像素子の感度の向上が期待できる。
本発明の固体撮像素子において、前記硬化膜は、波長550nmにおいて屈折率が1.2以上1.4以下であることが好ましい。この範囲内にあることで、固体撮像素子の感度の向上が期待できる。
本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記レンズと前記硬化膜の屈折率差が550nmの波長において、0.2〜0.8であることが好ましい。屈折率差が大きいほど光電変換部への集光効率はより向上し、固体撮像素子の感度が向上する。
<固体撮像素子の製造方法>
本発明の固体撮像素子の製造方法は、上述の固体撮像素子の製造方法であって、上記レンズの上に上述の樹脂組成物を塗布する工程と、加熱する工程とを含むものである。
本発明の樹脂組成物はレンズの上にムラやハジキなく均一な膜厚で塗布することが可能であり、塗布および加熱によりレンズ状の反射防止膜を形成することが可能である。塗布および加熱というより簡便な方法でレンズ上の反射防止膜が形成できることにより、固体撮像素子の製造効率の向上が可能となる。
塗布の方法は特に制限がなく、スピンコート法やスプレーコート法、スリットコート法、ディップコート法など公知の方法を挙げることができるが、スピンコート法が好ましい。他の部材(例えばカラーフィルタ14)を形成する際に用いる装置を転用して、簡易に下地追従性良好な硬化膜を得ることができる。塗布条件には特に規定はないが、必要に応じてスピンコート時の回転数を上げることで、凹凸基板の凹部に溜まる組成物を減らすことができ、最終的に凹部と凸部との膜厚差も小さくすることが可能である。
塗布後に膜を加熱して硬化させる工程では、ホットプレートやオーブンなど公知の過熱方法を用いる。この時80〜130℃で1段目のベークを、180〜300℃で2段目ベークをすることが好ましく、これによりクラックやボイドを抑制することが可能である。また、スピンコート中に膜中の溶媒をほぼ揮発させるようにすると、その後のベークで溶媒の突沸が起こらず、ハジキや白濁などを抑制できる。
本発明により固体撮像素子を製造することにより、従来技術と比べてどの程度製造効率が向上しているかを試算すると、以下のようになる。
まず、従来技術によれば、反射防止膜形成にかかわる装置としてプラズマCVD装置が必要であり、設備の導入のために数億円を必要とする。また、膜形成にかかる時間はウエハあたり数時間を要する。
一方、本発明によれば、反射防止膜形成にかかわる装置としてはスピンコーターやホットプレートで足りるため、設備の導入に大きな費用がかからない。また、膜形成にかかる時間はウエハあたり数分と、大幅に短縮される。
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。合成例および実施例に用いた化合物のうち、略語を使用しているものについて、以下に示す。
アルコキシシラン化合物
MTM:メチルトリメトキシシラン
FTM:トリフルオロプロピルトリメトキシシラン
TMSu: 3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物
DimDM:ジメチルジメトキシシラン
EpoTM:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
NapTM:1−ナフチルトリメトキシシラン
GlyTM:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
溶媒
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
PTB:プロピレングリコール−t−ブチルエーテル
DAA:ジアセトンアルコール
IPA:イソプロピルアルコール
溶媒(有機酸)
AcAc:アセチルアセトン
EAA:アセト酢酸エチル
DMM:マロン酸ジメチル
MAA:アセト酢酸メチル
PAA:アセト酢酸プロピル
DEM:マロン酸ジエチル
n−BAA:アセト酢酸ブチル。
ポリシロキサン溶液の固形分濃度は、以下の方法により求めた。アルミカップにポリシロキサン溶液を1.5g秤取し、ホットプレートを用いて250℃で30分間加熱して液分を蒸発させた。加熱後のアルミカップに残った固形分を秤量して、ポリシロキサン溶液の固形分濃度を求めた。
合成例1 ポリシロキサン溶液(i)の合成
500mLの三口フラスコにMTMを29.96g(0.22mol)、FTMを60.02g(0.27mol)、TMSuを14.43g(0.06mol)、PGMEAを110.05g仕込み、室温で攪拌しながら水30.69gを30分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて120℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから3時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計85g留出した。フラスコ内に残留したポリシロキサンのPGMEA溶液をポリシロキサン溶液(i)とした。これの固形分は38.90%であった。
ポリシロキサン溶液(i):MTM/FTM/TMSu=40/50/10(モル%)
合成例2 ポリシロキサン溶液(ii)の合成
500mLの三口フラスコにDimDMを12.02g(0.1mol)、FTMを27.28g(0.12mol)、TMSuを6.56g(0.02mol)、PGMEAを47.41g仕込み、室温で攪拌しながら水13.95gを30分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて120℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから3時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計25g留出した。フラスコ内に残留したポリシロキサンのPGMEA溶液をポリシロキサン溶液(ii)とした。これの固形分は33.91%であった。
ポリシロキサン溶液(ii):DimDM/FTM/TMSu=40/50/10(モル%)
合成例3 ポリシロキサン溶液(iii)の合成
500mLの三口フラスコにMTMを40.23g(0.03mol)、FTMを32.24g(0.15mol)、EpoTMを12.13g(0.05mol)、PTBを47.41g仕込み、室温で攪拌しながら1.5wt%リン酸水27.89gを30分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて120℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから3時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計62g留出した。フラスコ内に残留したポリシロキサンのPGMEA溶液をポリシロキサン溶液(iii)とした。これの固形分は39.72%であった。
ポリシロキサン溶液(iii):MTM/FTM/EpoTM=30/60/10(モル%)
合成例4 ポリシロキサン溶液(iv)の合成
500mLの三口フラスコにMTMを40.23g(0.03mol)、NapTMを61.43g(0.25mol)、GlyTMを5.84g(0.02mol)、DAAを94.33g仕込み、室温で攪拌しながら3.2wt%リン酸水28.08gを30分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて120℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計63g留出した。フラスコ内に残留したポリシロキサンのPGMEA溶液をポリシロキサン溶液(iv)とした。これの固形分は48.84%であった。
ポリシロキサン溶液(iv):MTM/NapTM/GlyTM=45/50/5(モル%)
基板作成例 マイクロレンズアレイの作成
公知の技術にて図3の通り半導体基板11上に電極12、光電変換部13、カラーフィルタ14、平坦化膜15、3μmピッチのマイクロレンズ16の形成された基板(以下マイクロレンズアレイと記載する)を得た。
実施例1
(a)成分としてPGMEA2.377g/PGME1.039g/EAA0.960g(溶媒比:PGMEA/PGME/EAA=50/30/20)、(b)成分として“クォートロン”PL−2L−PGME(扶桑化学工業(株)製、粒径10〜15nm)0.536g、(c)成分としてポリシロキサン溶液(i)0.037g、を混合し、振とう撹拌した後0.2μm径のフィルタで濾過して組成物を得た。作製した組成物を前記マイクロレンズアレイおよびシリコンウェハにスピンコーター(ミカサ(株)製1H−360S)を用いて700rpmで60秒スピンコートした後、ホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SCW−636)を用いて120℃で3分間プリベークし、さらにホットプレートを用いて220℃で5分間キュアして硬化膜を作製した。
評価結果を表3に示した。なお、(II)項の評価はマイクロレンズアレイ、(I)および(III)〜(V)項の評価は基板にシリコンウェハを用いた。
(I)n値(屈折率)
反射分光膜厚計FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて、300〜800nmの範囲でのn値を測定した。
(II)膜断面形状
マイクロレンズアレイに傷を付けて劈開し膜断面を出した。この膜断面を、電解放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)S−4800(日立ハイテクノロジーズ(株)製)にて加速電圧は3kVで観察した。2〜5万倍程度の倍率でdTOPと、d45L、d45R、dBLおよびdBRをそれぞれ計測し、d45、(d45−dTOP/dTOP)、並びにdBOTTOM/dTOPを計算により求めた。d45、(d45−dTOP/dTOP)の値が0.05以内なら膜厚均一性が優(A)、0.05を超え0.20以内なら良(B)、0.20を超えるものは不良(C)と判定した。さらに、dBOTTOM/dTOPの値が3未満であるものは下地追従性が良(○)、3以上のものは不良(×)と判定した。
(III)塗布性
キュア後の膜を目視にて確認した。ムラや塗布異常がなければ良(○)、異常があれば不良(×)とした。
(IV)表面ラフネス(Ra)
原子間力顕微鏡(AFM)Nanoscope(ブルカー・エイエックスエス(株)製)にてRa値を測定した。
(V)保存安定性
樹脂組成物を40℃の恒温槽に保管し、7日間保存安定性を目視で確認した。樹脂組成物および保管ボトルに変化がなければ良(○)、変化があれば不良(×)とした。
実施例2〜27
各成分を表1、2に記載の割合で混合し、実施例1と同様にして組成物を得た。なお、(b)成分として“クォートロン”PL−2L−PGMEの他、“クォートロン”PL−2L−IPA(粒径10〜15nm)(扶桑化学工業(株)製)、“スノーテックス”IPA−ST(粒径10〜20nm)、PGM−ST(粒径10〜20nm)(日産化学工業(株)製)、“アドマナノ”YA010C−SV1(粒径10nm)((株)アドマテックス製)を、(c)成分としてポリシロキサン溶液(i)〜(iv)の他、エチルシリケート48(コルコート(株)製、エトキシ基を有するシロキサン結合で構成される無機ケイ素化合物)を用いた。
得られた組成物を実施例1と同様に製膜し、前記(I)〜(V)項を評価した。その評価結果を表3に示した。
比較例1
(a)成分としてエタノールを2.268g/IPAを0.129g/エチレングリコールモノブチルエーテルを3.056g(溶媒比:エタノール/IPA/エチレングリコールモノブチルエーテル=39/8.5/52.5)、(b)成分として“スノーテックス”IPA−ST 0.522g、(c)成分としてエチルシリケート48 0.025gを混合し、振とう撹拌した後0.2μm径のフィルタで濾過して組成物を得た。得られた組成物を実施例1と同様に製膜し、前記(I)〜(V)項を評価した。その評価結果を表6に示した。なお、エタノール、IPAおよびエチレングリコールモノブチルエーテルはいずれも有機酸には該当しない。
比較例2〜6
各成分を表3に記載の割合で混合し、実施例1と同様にして組成物を得た。得られた組成物を実施例1と同様に製膜し、前記(I)〜(V)項を評価した。その評価結果を表6に示した。
表の実施例1〜27から、本発明によれば塗布性および保存安定性が良好な樹脂組成物を得られることがわかる。
特に、実施例1と比較例6の対比から(d)成分として2級または3級アミンを適用することにより、下地追従性が大幅に改善することがわかる。
また、実施例2と比較例5の対比から、(a)成分として有機酸であるβ−ジケトンを溶媒として適用することにより、塗布性と保存安定性が大幅に改善することがわかる。
また、実施例1と実施例4または5の対比から、(c)成分が一般式(2)および(3)で示されるアルコキシシラン化合物を含むものが、屈折率がより低く、レンズ上の膜厚もより均一になっていることがわかる。
実施例18〜21、23〜24および26〜27では、実施例22および25と比べてdBOTTOM/dTOPがより小さいことから、炭素数2〜6の脂肪族炭化水素基を含む2級または3級アミン化合物がより好ましいことがわかる。
比較例1、2および5では樹脂組成物をマイクロレンズアレイおよびシリコンウェハ基板上に塗布したところハケムラが発生し、平坦で均一な膜を得られず、下地形状追従性も悪かった。また、1〜2日保管後にボトルの口部に粒子が析出した。比較例3では(c)成分を含まないため均一な膜を得ることができなかった。比較例4では(b)成分を含まないために屈折率は高くなり、下地形状追従性も悪化した。比較例6では(d)成分を含まないため下地形状追従性が悪かった。
Figure 2016121598
Figure 2016121598
Figure 2016121598
Figure 2016121598
Figure 2016121598
Figure 2016121598

Claims (18)

  1. (a)溶媒、(b)シリカ粒子、(c)ポリシロキサンおよび(d)2級または3級アミン化合物を含む樹脂組成物であり、(a)溶媒が有機酸を含むことを特徴とする樹脂組成物。
  2. (a)溶媒に含まれる前記有機酸が、50質量%エタノール水溶液を用いて質量比で5倍希釈したときにpH4.0〜6.8を示す有機酸である請求項1記載の樹脂組成物。
  3. 前記有機酸が下記一般式(1)で示されるβ−ジケトン構造を有する溶媒を含むことを特徴とする樹脂組成物。
    Figure 2016121598
    (一般式(1)において、RおよびRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、−CH、−C、−C、−C、−OCH、−OC、−OC、または−OCを示す。)
  4. (a)溶媒中における前記一般式(1)で示されるβ−ジケトン構造を有する溶媒の比率が10重量%以上70重量%未満である請求項1記載の樹脂組成物。
  5. 前記一般式(1)で示されるβ−ジケトン構造を有する溶媒の沸点が50℃以上200℃以下である請求項1または2記載の樹脂組成物。
  6. (b)シリカ粒子が、粒径1〜100nmである請求項1〜3のいずれか記載の樹脂組成物。
  7. (d)2級または3級アミン化合物が下記一般式(9)で示される化合物である請求項1〜6のいずれか記載の樹脂組成物。
    Figure 2016121598
    (R、R10はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、炭素数2から12の脂肪族炭化水素基である。R11は炭素数2から12の脂肪族炭化水素基または水素原子である。)
  8. (d)2級または3級アミン化合物の含有量が(b)シリカ粒子及び(c)ポリシロキサンの総量に対して1〜10重量%である請求項1〜7のいずれか記載の樹脂組成物。
  9. (c)ポリシロキサンが、アルコキシシラン化合物を加水分解および/または重縮合して得られるポリシロキサンである請求項1〜8のいずれか記載の樹脂組成物。
  10. 前記アルコキシシラン化合物が下記一般式(7)で示される化合物を含む請求項9記載の樹脂組成物。
    Figure 2016121598
    (Rは炭素数1〜5のフッ化アルキル基であり、R、RおよびRはそれぞれ独立して、水素あるいは炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
  11. 前記アルコキシシラン化合物がさらに下記一般式(8)で示される化合物を含む請求項10記載の樹脂組成物。
    Figure 2016121598
    (mは0〜2の整数を表し、Rは炭素数1〜4のアルキレン基を表し、Rはそれぞれ独立して、水素又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
  12. 光電変換部と、前記光電変換部の受光面の上方に設けられたレンズと、前記レンズの上に設けられた反射防止膜とを有する固体撮像素子であって、反射防止膜が請求項1〜11のいずれか記載の樹脂組成物の硬化膜を含む固体撮像素子。
  13. 前記レンズのレンズトップにおける前記硬化膜の膜厚(dTOP)と、前記レンズトップを通り前記レンズの底面と直行する任意の断面において、前記レンズトップより前記レンズの底面に垂直におろした線と前記底面との交点から、前記レンズ底面より左右それぞれ角度45°の方向へ伸びる線が前記レンズと交わる点における前記硬化膜の膜厚(d45Lおよびd45R)の平均値(d45)とが、0≦((d45−dTOP)/dTOP)≦0.20の範囲である請求項12記載の固体撮像素子。
  14. 前記硬化膜の膜厚が50〜200nmの範囲である請求項12または13記載の固体撮像素子。
  15. 前記硬化膜の屈折率が550nmの波長において1.2以上1.4以下である請求項12〜13のいずれか記載の固体撮像素子。
  16. 前記レンズと前記硬化膜の屈折率差が550nmの波長において、0.2〜0.8である請求項12〜15のいずれか記載の固体撮像素子。
  17. 請求項12〜16のいずれか記載の固体撮像素子の製造方法であって、前記レンズの上に請求項1〜11のいずれか記載の樹脂組成物を塗布する工程と、加熱する工程とを含む固体撮像素子の製造方法。
  18. 前記塗布する工程が、前記樹脂組成物をスピンコート法により前記レンズの上に塗布する工程である請求項17記載の固体撮像素子の製造方法。
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