JPH06244392A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
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- JPH06244392A JPH06244392A JP5027864A JP2786493A JPH06244392A JP H06244392 A JPH06244392 A JP H06244392A JP 5027864 A JP5027864 A JP 5027864A JP 2786493 A JP2786493 A JP 2786493A JP H06244392 A JPH06244392 A JP H06244392A
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- light
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/413—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with the devices, e.g. back reflectors
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
- H10F39/8063—Microlenses
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入射光を効率よく受光部に集光できるように
した固体撮像装置とその製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板１の表面に複数の受光部２と電荷
転送部３とを形成して、上記複数の受光部２と電荷転送
部３とを覆う透光性を有する平坦化層４を形成する。上
記平坦化層４を覆う隔壁材料層５を形成し、この隔壁材
料層５の複数の略矩形の領域を除去して、隔壁５１を形
成する。上記平坦化層４と隔壁５１とを覆う透光性を有
する熱軟化性樹脂層６４を形成する。この熱軟化性樹脂
層６４の隔壁５１を覆う領域を除去して、受光部２に対
応する熱軟化性樹脂の直方体形状のブロック６５を形成
する。上記熱軟化性樹脂のブロック６５を加熱により軟
化して熱変形させて、上記隔壁５１に底部の周縁が仕切
られた複数のマイクロレンズ６６を形成する。
した固体撮像装置とその製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板１の表面に複数の受光部２と電荷
転送部３とを形成して、上記複数の受光部２と電荷転送
部３とを覆う透光性を有する平坦化層４を形成する。上
記平坦化層４を覆う隔壁材料層５を形成し、この隔壁材
料層５の複数の略矩形の領域を除去して、隔壁５１を形
成する。上記平坦化層４と隔壁５１とを覆う透光性を有
する熱軟化性樹脂層６４を形成する。この熱軟化性樹脂
層６４の隔壁５１を覆う領域を除去して、受光部２に対
応する熱軟化性樹脂の直方体形状のブロック６５を形成
する。上記熱軟化性樹脂のブロック６５を加熱により軟
化して熱変形させて、上記隔壁５１に底部の周縁が仕切
られた複数のマイクロレンズ６６を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロレンズを備
えた固体撮像装置およびその製造方法に関する。
えた固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に固体撮像装置は、半導体基板上に
受光部とこの受光部の電荷を転送する電荷転送部との両
方を有するため、半導体基板の受光面側の１００％の領
域を受光部として使用することができない。このため最
近では、上記電荷転送部に入射しようとする光を光学的
に屈折させて、上記受光部に入射させて、受光部への入
射光を多くし、固体撮像装置の感度を高めるようにして
いる。
受光部とこの受光部の電荷を転送する電荷転送部との両
方を有するため、半導体基板の受光面側の１００％の領
域を受光部として使用することができない。このため最
近では、上記電荷転送部に入射しようとする光を光学的
に屈折させて、上記受光部に入射させて、受光部への入
射光を多くし、固体撮像装置の感度を高めるようにして
いる。
【０００３】このような固体撮像装置の一つの製造方法
としては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すものがある（特公
昭６０−５９７５２号公報）。まず、図２（ａ）に示す
ように、半導体基板１上の受光部２と電荷転送部３とを
覆って、表面を平坦にする平坦化層４を形成する。そし
て、図２（ｂ）に示すように、上記平坦化層４上に感光
性を有する熱軟化性樹脂を塗布して、熱軟化性樹脂層６
を形成し、この熱軟化性樹脂層６の表面をフォトマスク
１１で覆って、フォトエッチングを行う。そうすると、
図２（ｃ）に示すように、上記熱軟化性樹脂層６の後述
するマイクロレンズ間の境界となるべき電荷転送部３上
の部分が除去されて、直方体形状の熱軟化性樹脂のブロ
ック６１が形成される。その後、図２（ｄ）に示すよう
に、上記熱軟化性樹脂のブロック６１を加熱して、その
ブロック６１の角部分を軟化して熱変形させて、略半球
体状のマイクロレンズ６２を形成する。
としては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すものがある（特公
昭６０−５９７５２号公報）。まず、図２（ａ）に示す
ように、半導体基板１上の受光部２と電荷転送部３とを
覆って、表面を平坦にする平坦化層４を形成する。そし
て、図２（ｂ）に示すように、上記平坦化層４上に感光
性を有する熱軟化性樹脂を塗布して、熱軟化性樹脂層６
を形成し、この熱軟化性樹脂層６の表面をフォトマスク
１１で覆って、フォトエッチングを行う。そうすると、
図２（ｃ）に示すように、上記熱軟化性樹脂層６の後述
するマイクロレンズ間の境界となるべき電荷転送部３上
の部分が除去されて、直方体形状の熱軟化性樹脂のブロ
ック６１が形成される。その後、図２（ｄ）に示すよう
に、上記熱軟化性樹脂のブロック６１を加熱して、その
ブロック６１の角部分を軟化して熱変形させて、略半球
体状のマイクロレンズ６２を形成する。
【０００４】また、もう一つの製造方法としては、図３
（ａ）〜（ｅ）に示すものがある（特開昭６０−６０７
５７号公報）。まず、図３（ａ）に示すように、半導体
基板１上の受光部２と電荷転送部３とを覆って、表面を
平坦にする平坦化層４を形成する。そして、図３（ｂ）
に示すように、上記平坦化層４上に光学的に屈折率の高
い高屈折率材料層１６を形成する。そして、この高屈折
率材料層１６上に、図３（ｃ）に示すように、フォトレ
ジスト層１２を形成し、このフォトレジスト層１２の電
荷転送部３に対応する領域をフォトエッチングにより取
り除いて、受光部２に対応する直方体形状のフォトレジ
ストからなるブロック１２１を形成する。その後、図３
（ｄ）に示すように、上記ブロック１２１を加熱して、
その角部分を軟化して熱変形させて、フォトレジストか
らなる略半球体状のブロック１２２を形成する。そし
て、上記フォトレジストからなる略半球体状のブロック
１２２をマスクにし、上記高屈折率材料層１６を異方性
エッチングして、図３（ｅ）に示すように、略半球体状
のマイクロレンズ１６１を形成する。
（ａ）〜（ｅ）に示すものがある（特開昭６０−６０７
５７号公報）。まず、図３（ａ）に示すように、半導体
基板１上の受光部２と電荷転送部３とを覆って、表面を
平坦にする平坦化層４を形成する。そして、図３（ｂ）
に示すように、上記平坦化層４上に光学的に屈折率の高
い高屈折率材料層１６を形成する。そして、この高屈折
率材料層１６上に、図３（ｃ）に示すように、フォトレ
ジスト層１２を形成し、このフォトレジスト層１２の電
荷転送部３に対応する領域をフォトエッチングにより取
り除いて、受光部２に対応する直方体形状のフォトレジ
ストからなるブロック１２１を形成する。その後、図３
（ｄ）に示すように、上記ブロック１２１を加熱して、
その角部分を軟化して熱変形させて、フォトレジストか
らなる略半球体状のブロック１２２を形成する。そし
て、上記フォトレジストからなる略半球体状のブロック
１２２をマスクにし、上記高屈折率材料層１６を異方性
エッチングして、図３（ｅ）に示すように、略半球体状
のマイクロレンズ１６１を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
２つの製造方法では、いずれも、熱軟化性樹脂の直方体
形状のブロック６１またはフォトレジストの直方体形状
のブロック１２１を加熱して熱変形させて、略半球体状
のマイクロレンズ６２またはブロック１２２を形成して
いるため、次のような問題がある。すなわち、前者の製
造方法では、図４（ａ）に示すような熱軟化性樹脂から
なる直方体形状のブロック６１を加熱して熱変形させ
て、マイクロレンズを形成すると、図４（ｂ）に示すよ
うに、できたマイクロレンズ６２の底面の角は、熱軟化
性樹脂の表面張力により、丸みを帯びる。そのため、図
４（ｂ）に示すように、入射光が有効に活用されない無
効領域Ａ（ハッチングで示されている）の面積が、図４
（ｃ）に示す理想的な場合の無効領域Ｂの面積よりも大
きくなって、感度が低下する。この現象は、マイクロレ
ンズの微細化が進むほど、樹脂の表面張力の影響が大き
くなるため、顕著になる。
２つの製造方法では、いずれも、熱軟化性樹脂の直方体
形状のブロック６１またはフォトレジストの直方体形状
のブロック１２１を加熱して熱変形させて、略半球体状
のマイクロレンズ６２またはブロック１２２を形成して
いるため、次のような問題がある。すなわち、前者の製
造方法では、図４（ａ）に示すような熱軟化性樹脂から
なる直方体形状のブロック６１を加熱して熱変形させ
て、マイクロレンズを形成すると、図４（ｂ）に示すよ
うに、できたマイクロレンズ６２の底面の角は、熱軟化
性樹脂の表面張力により、丸みを帯びる。そのため、図
４（ｂ）に示すように、入射光が有効に活用されない無
効領域Ａ（ハッチングで示されている）の面積が、図４
（ｃ）に示す理想的な場合の無効領域Ｂの面積よりも大
きくなって、感度が低下する。この現象は、マイクロレ
ンズの微細化が進むほど、樹脂の表面張力の影響が大き
くなるため、顕著になる。
【０００６】また、上記マイクロレンズ６２の集光量を
多くするためには、複数のマイクロレンズ６２の間の隙
間をできるだけ小さくする必要があるが、熱軟化性樹脂
の熱流動性、エッチング後の線幅や加熱温度等の制御に
限界があるため、マイクロレンズ６２の間の間隔は１．
０μｍよりも狭めることができない。そのため、固体撮
像装置のマイクロレンズの微細化が進むほど、全受光面
に対してマイクロレンズ間の隙間の領域の面積比率が高
くなり、感度が低下するいう問題がある。
多くするためには、複数のマイクロレンズ６２の間の隙
間をできるだけ小さくする必要があるが、熱軟化性樹脂
の熱流動性、エッチング後の線幅や加熱温度等の制御に
限界があるため、マイクロレンズ６２の間の間隔は１．
０μｍよりも狭めることができない。そのため、固体撮
像装置のマイクロレンズの微細化が進むほど、全受光面
に対してマイクロレンズ間の隙間の領域の面積比率が高
くなり、感度が低下するいう問題がある。
【０００７】また、後者の製造方法でも、やはり、フォ
トレジストからなる直方体形状のブロック１２１を加熱
して熱変形させ、フォトレジストからなる略半球体状の
ブロック１２２を形成するから、この略半球体形状のブ
ロック１２２の底面の角が丸みを帯びる。そのため、で
きたマイクロレンズ１６１も底面の角が丸みを帯びるこ
とになり、前者の製造方法と全く同じ問題が生じる。
トレジストからなる直方体形状のブロック１２１を加熱
して熱変形させ、フォトレジストからなる略半球体状の
ブロック１２２を形成するから、この略半球体形状のブ
ロック１２２の底面の角が丸みを帯びる。そのため、で
きたマイクロレンズ１６１も底面の角が丸みを帯びるこ
とになり、前者の製造方法と全く同じ問題が生じる。
【０００８】そこで、この発明の目的は、マイクロレン
ズの底面の角ができるだけ丸みを帯びないようにし、か
つ、マイクロレンズ同士をできるだけ近接させることに
よって、入射光を効率よく受光部に集光できるようにし
た固体撮像装置を提供することにある。
ズの底面の角ができるだけ丸みを帯びないようにし、か
つ、マイクロレンズ同士をできるだけ近接させることに
よって、入射光を効率よく受光部に集光できるようにし
た固体撮像装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の固体撮像装置は、基板上に形成された複
数の受光部と、上記基板上に形成され、上記複数の受光
部の電荷を転送する電荷転送部と、入射光を上記複数の
受光部に集光する複数のマイクロレンズとを備えた固体
撮像装置において、隣り合う上記複数のマイクロレンズ
の底部の周縁を仕切る隔壁を備えたことを特徴としてい
る。
め、この発明の固体撮像装置は、基板上に形成された複
数の受光部と、上記基板上に形成され、上記複数の受光
部の電荷を転送する電荷転送部と、入射光を上記複数の
受光部に集光する複数のマイクロレンズとを備えた固体
撮像装置において、隣り合う上記複数のマイクロレンズ
の底部の周縁を仕切る隔壁を備えたことを特徴としてい
る。
【００１０】また、上記隔壁は着色されているのが望ま
しい。
しい。
【００１１】また、この発明の固体撮像装置の製造方法
は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成する工
程と、上記複数の受光部と上記電荷転送部とを覆う透光
性を有する平坦化層を形成する工程と、上記平坦化層を
覆う隔壁材料層を形成する工程と、上記隔壁材料層のマ
イクロレンズに対応すべき複数の略多角形の領域を除去
して、隔壁を形成する工程と、上記平坦化層と上記隔壁
とを覆う熱軟化性と透光性とを有する樹脂層を形成する
工程と、上記樹脂層の上記隔壁を覆う領域を除去するこ
とによって、上記樹脂層を上記複数の受光部に対応する
複数のブロックに分割する工程と、上記樹脂層の複数の
ブロックを加熱により軟化して熱変形させて、上記隔壁
に底部の周縁が仕切られた複数のマイクロレンズを形成
する工程とを有することを特徴としている。
は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成する工
程と、上記複数の受光部と上記電荷転送部とを覆う透光
性を有する平坦化層を形成する工程と、上記平坦化層を
覆う隔壁材料層を形成する工程と、上記隔壁材料層のマ
イクロレンズに対応すべき複数の略多角形の領域を除去
して、隔壁を形成する工程と、上記平坦化層と上記隔壁
とを覆う熱軟化性と透光性とを有する樹脂層を形成する
工程と、上記樹脂層の上記隔壁を覆う領域を除去するこ
とによって、上記樹脂層を上記複数の受光部に対応する
複数のブロックに分割する工程と、上記樹脂層の複数の
ブロックを加熱により軟化して熱変形させて、上記隔壁
に底部の周縁が仕切られた複数のマイクロレンズを形成
する工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
【作用】上記構成の固体撮像装置によれば、マイクロレ
ンズの底部の周縁は隔壁によって仕切られる。したがっ
て、上記マイクロレンズの底部の形状は隔壁の内面に密
着したものとなり、マイクロレンズの存在しない領域の
面積を小さくすることができ、電荷転送部の入射光を効
率よく受光部に集光できて、感度を向上できる。また、
隣り合うマイクロレンズ同士の間隔を上記隔壁の幅まで
狭めることができるから、従来例のものよりもマイクロ
レンズ同士の間隔を簡単に狭めることができ、受光部へ
の集光効率を高めて、感度を向上できる。
ンズの底部の周縁は隔壁によって仕切られる。したがっ
て、上記マイクロレンズの底部の形状は隔壁の内面に密
着したものとなり、マイクロレンズの存在しない領域の
面積を小さくすることができ、電荷転送部の入射光を効
率よく受光部に集光できて、感度を向上できる。また、
隣り合うマイクロレンズ同士の間隔を上記隔壁の幅まで
狭めることができるから、従来例のものよりもマイクロ
レンズ同士の間隔を簡単に狭めることができ、受光部へ
の集光効率を高めて、感度を向上できる。
【００１３】また、上記隔壁を着色した場合、隔壁に入
射する光は吸収され、隣接する受光部への不要な光の混
入が防止される。したがって、高画質な固体撮像装置を
実現できる。
射する光は吸収され、隣接する受光部への不要な光の混
入が防止される。したがって、高画質な固体撮像装置を
実現できる。
【００１４】また、上記固体撮像装置の製造方法によれ
ば、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成し、上
記複数の受光部と電荷転送部とを覆う透光性を有する平
坦化層を形成した後、上記平坦化層を覆う隔壁材料層を
形成する。上記隔壁材料層のマイクロレンズに対応すべ
き複数の略多角形の領域を除去して、隔壁を形成する。そ
の後、上記平坦化層と隔壁とを覆う熱軟化性と透光性と
を有する樹脂層を形成して、この樹脂層の隔壁を覆う領
域を除去することによって、上記樹脂層を受光部に対応
する複数のブロックに分割する。上記複数のブロックを
加熱により軟化して熱変形させてマイクロレンズを作
る。このときマイクロレンズの底部の周縁は分子間引力
により隔壁に密着する。したがって、隔壁の幅を狭める
ことによって、マイクロレンズの存在しない領域の面積
を少なくできる。さらに、上記隔壁によってマイクロレ
ンズ同士の間を仕切るから、樹脂に流動性のバラツキや
加熱温度の制御にバラツキがあっても、マイクロレンズ
の周縁をバラツキが生じることなく正確に定めることが
でき、ひいてはマイクロレンズ同士の間隔を狭めて、集
光効率を高めて、感度を向上できる。また、微細かつ均
一なマイクロレンズを製作できるから、高画質な画像を
得ることができる。
ば、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成し、上
記複数の受光部と電荷転送部とを覆う透光性を有する平
坦化層を形成した後、上記平坦化層を覆う隔壁材料層を
形成する。上記隔壁材料層のマイクロレンズに対応すべ
き複数の略多角形の領域を除去して、隔壁を形成する。そ
の後、上記平坦化層と隔壁とを覆う熱軟化性と透光性と
を有する樹脂層を形成して、この樹脂層の隔壁を覆う領
域を除去することによって、上記樹脂層を受光部に対応
する複数のブロックに分割する。上記複数のブロックを
加熱により軟化して熱変形させてマイクロレンズを作
る。このときマイクロレンズの底部の周縁は分子間引力
により隔壁に密着する。したがって、隔壁の幅を狭める
ことによって、マイクロレンズの存在しない領域の面積
を少なくできる。さらに、上記隔壁によってマイクロレ
ンズ同士の間を仕切るから、樹脂に流動性のバラツキや
加熱温度の制御にバラツキがあっても、マイクロレンズ
の周縁をバラツキが生じることなく正確に定めることが
でき、ひいてはマイクロレンズ同士の間隔を狭めて、集
光効率を高めて、感度を向上できる。また、微細かつ均
一なマイクロレンズを製作できるから、高画質な画像を
得ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の固体撮像装置を一実施例に
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
【００１６】図１（ａ）〜（ｆ）はこの発明の一実施例
の固体撮像装置の製造方法を示しており、図１（ａ）に
おいて、１は半導体基板、２は上記半導体基板１上に形
成された略矩形の受光部、３は上記半導体基板１に上記
受光部２に隣接して形成され、上記受光部２で発生した
電荷を転送する電荷転送部である。上記受光部２と電荷
転送部３との段差を一定の値以下に抑えるために、透光
性を有するアクリル樹脂（たとえばＦＶＲ−１０（富士
薬品工業製））をスピンコート法によって２μｍの厚さ
塗布した後、１６０℃で熱硬化させて、平坦化層４を形
成する。
の固体撮像装置の製造方法を示しており、図１（ａ）に
おいて、１は半導体基板、２は上記半導体基板１上に形
成された略矩形の受光部、３は上記半導体基板１に上記
受光部２に隣接して形成され、上記受光部２で発生した
電荷を転送する電荷転送部である。上記受光部２と電荷
転送部３との段差を一定の値以下に抑えるために、透光
性を有するアクリル樹脂（たとえばＦＶＲ−１０（富士
薬品工業製））をスピンコート法によって２μｍの厚さ
塗布した後、１６０℃で熱硬化させて、平坦化層４を形
成する。
【００１７】次に、図１（ｂ）に示すように、上記平坦
化層４を覆うように着色アクリル樹脂をスピンコート法
により０．５μｍの厚さ塗布した後、１６０℃で乾燥さ
せて、隔壁材料層５を形成する。上記着色アクリル樹脂
は、ポリグリシジルメタクリレート６０ｇとポリメチル
メタクリレート４０ｇとからなるエチルセロソルブアセ
テートを溶媒とするアクリル樹脂に、カーボンブラック
１ｇを混合したものである。
化層４を覆うように着色アクリル樹脂をスピンコート法
により０．５μｍの厚さ塗布した後、１６０℃で乾燥さ
せて、隔壁材料層５を形成する。上記着色アクリル樹脂
は、ポリグリシジルメタクリレート６０ｇとポリメチル
メタクリレート４０ｇとからなるエチルセロソルブアセ
テートを溶媒とするアクリル樹脂に、カーボンブラック
１ｇを混合したものである。
【００１８】次に、図１（ｃ）に示すように、上記隔壁
材料層５に図示しないｉ線用ポジ型フォトレジスト（た
とえばＴＨＭＲ−ｉＰ２０００（東京応化工業製））を
１．５μｍの厚さ塗布して、ｉ線ステッパーでパターン
ニングすることによって、受光部２に対応するます目を
有する図示しない０．４μｍ幅の格子状のマスクパター
ンを形成する。このマスクパターンを用いて、３％の酸
素を含むアルゴンを主成分とするガスを使って、５ｍＴ
ｏｒｒの下でスパッタエッチングして、着色アクリル樹
脂からなる隔壁材料層５のマイクロレンズを形成しよう
とする複数の略矩形の領域を除去して、長方格子状の隔
壁５１を形成する。
材料層５に図示しないｉ線用ポジ型フォトレジスト（た
とえばＴＨＭＲ−ｉＰ２０００（東京応化工業製））を
１．５μｍの厚さ塗布して、ｉ線ステッパーでパターン
ニングすることによって、受光部２に対応するます目を
有する図示しない０．４μｍ幅の格子状のマスクパター
ンを形成する。このマスクパターンを用いて、３％の酸
素を含むアルゴンを主成分とするガスを使って、５ｍＴ
ｏｒｒの下でスパッタエッチングして、着色アクリル樹
脂からなる隔壁材料層５のマイクロレンズを形成しよう
とする複数の略矩形の領域を除去して、長方格子状の隔
壁５１を形成する。
【００１９】次に、図１（ｄ）に示すように、上記平坦
化層４と隔壁５１とを覆うように、透光性を有する熱軟
化性樹脂（たとえばＲＵ−１１００Ｎ（日立化成製））
をスピンコート法により塗布して、熱軟化性樹脂層６４
を形成する。
化層４と隔壁５１とを覆うように、透光性を有する熱軟
化性樹脂（たとえばＲＵ−１１００Ｎ（日立化成製））
をスピンコート法により塗布して、熱軟化性樹脂層６４
を形成する。
【００２０】次に、図１（ｅ）に示すように、上記熱軟
化性樹脂層６４を図示しないフォトマスクを用いて選択
露光と現像とを行い、上記熱軟化性樹脂層６４の隔壁５
１を覆う領域を除去して、上記受光部２に対応する直方
体形状の熱軟化性樹脂のブロック６５を形成する。
化性樹脂層６４を図示しないフォトマスクを用いて選択
露光と現像とを行い、上記熱軟化性樹脂層６４の隔壁５
１を覆う領域を除去して、上記受光部２に対応する直方
体形状の熱軟化性樹脂のブロック６５を形成する。
【００２１】次に、図１（ｆ）に示すように、上記熱軟
化性樹脂のブロック６５を１６０℃で３０分熱処理し
て、その角部分を加熱により軟化して熱変形させ、略半
球体状のマイクロレンズ６６を形成する。このとき、上
記マイクロレンズ６６の底部の周縁は、隔壁５１との間
の分子間引力により、隔壁５１の内面に密着して、隔壁
５１の内面に対して隙間なく広がる。なお、上記マイク
ロレンズ６６は、上記受光部２に対応するように形成し
ているから、碁盤の目状の配列をしている。
化性樹脂のブロック６５を１６０℃で３０分熱処理し
て、その角部分を加熱により軟化して熱変形させ、略半
球体状のマイクロレンズ６６を形成する。このとき、上
記マイクロレンズ６６の底部の周縁は、隔壁５１との間
の分子間引力により、隔壁５１の内面に密着して、隔壁
５１の内面に対して隙間なく広がる。なお、上記マイク
ロレンズ６６は、上記受光部２に対応するように形成し
ているから、碁盤の目状の配列をしている。
【００２２】このように、上記マイクロレンズ６６の底
部の形状は図４（ｃ）に示すように隔壁５１の内面に密
着したものとなり、マイクロレンズ６６の存在しない無
効領域Ｂの面積を小さくすることができ、電荷転送部３
の入射光を効率よく受光部２に集光できて、感度を向上
できる。また、隣り合うマイクロレンズ６６，６６同士
の間隔を隔壁５１の幅まで狭めることができるから、従
来のものよりもマイクロレンズ６６，６６同士の間隔を
簡単に狭めることができ、受光部２への集光効率を高め
て、感度を向上できる。上記実施例では、入射光が有効
に活用されない図４（ｃ）に示す無効領域Ｂは、図４
（ｂ）に示す従来の無効領域Ａに比べて面積が約１５％
減少して、マイクロレンズ６６の集光量が多くなり、感
度を約１０％向上することができた。また、上記マイク
ロレンズ６６の底部の形状は隔壁５１によって定まるか
ら、マイクロレンズ６６の形状の均一性が良くなって、
固体撮像装置の画像が良くなった。
部の形状は図４（ｃ）に示すように隔壁５１の内面に密
着したものとなり、マイクロレンズ６６の存在しない無
効領域Ｂの面積を小さくすることができ、電荷転送部３
の入射光を効率よく受光部２に集光できて、感度を向上
できる。また、隣り合うマイクロレンズ６６，６６同士
の間隔を隔壁５１の幅まで狭めることができるから、従
来のものよりもマイクロレンズ６６，６６同士の間隔を
簡単に狭めることができ、受光部２への集光効率を高め
て、感度を向上できる。上記実施例では、入射光が有効
に活用されない図４（ｃ）に示す無効領域Ｂは、図４
（ｂ）に示す従来の無効領域Ａに比べて面積が約１５％
減少して、マイクロレンズ６６の集光量が多くなり、感
度を約１０％向上することができた。また、上記マイク
ロレンズ６６の底部の形状は隔壁５１によって定まるか
ら、マイクロレンズ６６の形状の均一性が良くなって、
固体撮像装置の画像が良くなった。
【００２３】また、上記隔壁５１を着色したから、隔壁
５１に入射する光は吸収され、隣接する受光部２への不
要な光の混入が防止される。したがって、高画質な固体
撮像装置を実現することができる。
５１に入射する光は吸収され、隣接する受光部２への不
要な光の混入が防止される。したがって、高画質な固体
撮像装置を実現することができる。
【００２４】また、上記隔壁５１によってマイクロレン
ズ６６同士の間を仕切るから、熱軟化性樹脂に流動性の
バラツキや加熱温度の制御にバラツキがあっても、マイ
クロレンズ６６の周縁をバラツキが生じることなく正確
に定めることができる。したがって、微細かつ均一なマ
イクロレンズ６６を製作できるから、高画質な画像を得
ることができる。
ズ６６同士の間を仕切るから、熱軟化性樹脂に流動性の
バラツキや加熱温度の制御にバラツキがあっても、マイ
クロレンズ６６の周縁をバラツキが生じることなく正確
に定めることができる。したがって、微細かつ均一なマ
イクロレンズ６６を製作できるから、高画質な画像を得
ることができる。
【００２５】上記実施例では、固体撮像装置はモノクロ
用であったが、カラーフィルターを有するカラー用固体
撮像装置にもこの発明を適用できる。
用であったが、カラーフィルターを有するカラー用固体
撮像装置にもこの発明を適用できる。
【００２６】また、上記実施例では、上記隔壁材料層５
はアクリル樹脂にカーボンブラック１ｇを混合したもの
であるが、材料はこれに限らないのは勿論である。
はアクリル樹脂にカーボンブラック１ｇを混合したもの
であるが、材料はこれに限らないのは勿論である。
【００２７】また、上記実施例では、上記マイクロレン
ズ６６の形状を底部が略矩形の半球体状とし、このマイ
クロレンズ６６を碁盤の目状に配列したが、マイクロレ
ンズの形状や配列はこれに限らず、底部が略６角形の略
半球体状のマイクロレンズとして、このマイクロレンズ
をハニカム状に配列してもよい。
ズ６６の形状を底部が略矩形の半球体状とし、このマイ
クロレンズ６６を碁盤の目状に配列したが、マイクロレ
ンズの形状や配列はこれに限らず、底部が略６角形の略
半球体状のマイクロレンズとして、このマイクロレンズ
をハニカム状に配列してもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の固
体撮像装置は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを
形成して、底部の周縁を隔壁で仕切られたマイクロレン
ズにより、電荷転送部の入射光を受光部に集光するもの
である。
体撮像装置は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを
形成して、底部の周縁を隔壁で仕切られたマイクロレン
ズにより、電荷転送部の入射光を受光部に集光するもの
である。
【００２９】したがって、この発明の固体撮像装置によ
れば、上記マイクロレンズの底部の形状は隔壁の内面に
密着したものとなり、マイクロレンズの存在しない領域
の面積を小さくすることができ、電荷転送部の入射光を
効率よく受光部に集光できて、感度を向上することがで
きる。また、隣り合うマイクロレンズ同士の間隔を隔壁
の幅まで狭めることができるから、マイクロレンズ同士
の間隔を簡単に狭めることができ、受光部への集光効率
を高めて、感度を向上することができる。
れば、上記マイクロレンズの底部の形状は隔壁の内面に
密着したものとなり、マイクロレンズの存在しない領域
の面積を小さくすることができ、電荷転送部の入射光を
効率よく受光部に集光できて、感度を向上することがで
きる。また、隣り合うマイクロレンズ同士の間隔を隔壁
の幅まで狭めることができるから、マイクロレンズ同士
の間隔を簡単に狭めることができ、受光部への集光効率
を高めて、感度を向上することができる。
【００３０】また、上記隔壁を着色した場合は、隔壁に
入射する光は吸収され、隣接する受光部への不要な光の
混入を防止できる。したがって、高画質な固体撮像装置
を実現することができる。
入射する光は吸収され、隣接する受光部への不要な光の
混入を防止できる。したがって、高画質な固体撮像装置
を実現することができる。
【００３１】また、この発明の固体撮像装置の製造方法
は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成し、上
記複数の受光部と電荷転送部とを覆う透光性を有する平
坦化層を形成した後、この平坦化層を覆う隔壁材料層を
形成し、隔壁材料層のマイクロレンズに対応すべき複数
の略多角形の領域を除去することによって隔壁を形成し
た後、上記平坦化層と隔壁とを覆う熱軟化性と透光性と
を有する樹脂層を形成し、この樹脂層の隔壁を覆う領域
を除去することによって、複数の受光部に対応する複数
のブロックに分割して、この複数のブロックを加熱によ
り軟化して熱変形させて、上記隔壁に底部の周縁が仕切
られた複数のマイクロレンズを形成するものである。
は、基板上に複数の受光部と電荷転送部とを形成し、上
記複数の受光部と電荷転送部とを覆う透光性を有する平
坦化層を形成した後、この平坦化層を覆う隔壁材料層を
形成し、隔壁材料層のマイクロレンズに対応すべき複数
の略多角形の領域を除去することによって隔壁を形成し
た後、上記平坦化層と隔壁とを覆う熱軟化性と透光性と
を有する樹脂層を形成し、この樹脂層の隔壁を覆う領域
を除去することによって、複数の受光部に対応する複数
のブロックに分割して、この複数のブロックを加熱によ
り軟化して熱変形させて、上記隔壁に底部の周縁が仕切
られた複数のマイクロレンズを形成するものである。
【００３２】したがって、この発明の製造方法によれ
ば、上記隔壁の幅を狭めることによって、マイクロレン
ズの存在しない領域の面積を少なくできる。さらに、上
記隔壁によってマイクロレンズ同士の間を仕切るから、
樹脂に流動性のバラツキや加熱温度の制御にバラツキが
あっても、マイクロレンズの周縁をバラツキが生じるこ
となく正確に定めることができる。したがって、マイク
ロレンズ同士の間隔を狭めて、集光効率を高めて、感度
を向上することができる。また、微細かつ均一なマイク
ロレンズを製作できるから、高画質な画像を得ることが
できる。
ば、上記隔壁の幅を狭めることによって、マイクロレン
ズの存在しない領域の面積を少なくできる。さらに、上
記隔壁によってマイクロレンズ同士の間を仕切るから、
樹脂に流動性のバラツキや加熱温度の制御にバラツキが
あっても、マイクロレンズの周縁をバラツキが生じるこ
となく正確に定めることができる。したがって、マイク
ロレンズ同士の間隔を狭めて、集光効率を高めて、感度
を向上することができる。また、微細かつ均一なマイク
ロレンズを製作できるから、高画質な画像を得ることが
できる。
【図１】 図１はこの発明の固体撮像装置の製造方法の
一実施例を示す工程図である。
一実施例を示す工程図である。
【図２】 図２は従来の固体撮像装置の製造方法を示す
工程図である。
工程図である。
【図３】 図３は従来の固体撮像装置のもう一つの製造
方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
【図４】 図４（ａ），（ｂ）は上記従来の固体撮像装
置を受光面側から見た概略図であり、図４（ｃ）はこの
発明の固体撮像装置を受光面側から見た概略図である。
置を受光面側から見た概略図であり、図４（ｃ）はこの
発明の固体撮像装置を受光面側から見た概略図である。
１…半導体基板、２…受光部、３…電荷転送部、４…平
坦化層、５…隔壁材料層、６，６４…熱軟化性樹脂層、
１１…フォトマスク、１２…フォトレジスト、５１…隔
壁、６５…ブロック、６６…マイクロレンズ。
坦化層、５…隔壁材料層、６，６４…熱軟化性樹脂層、
１１…フォトマスク、１２…フォトレジスト、５１…隔
壁、６５…ブロック、６６…マイクロレンズ。
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成された複数の受光部と、上
記基板上に形成され、上記複数の受光部の電荷を転送す
る電荷転送部と、入射光を上記複数の受光部に集光する
複数のマイクロレンズとを備えた固体撮像装置におい
て、 隣り合う上記複数のマイクロレンズの底部の周縁を仕切
る隔壁を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 上記隔壁を着色したことを特徴とする請
求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 基板上に複数の受光部と電荷転送部とを
形成する工程と、 上記複数の受光部と上記電荷転送部とを覆う透光性を有
する平坦化層を形成する工程と、 上記平坦化層を覆う隔壁材料層を形成する工程と、 上記隔壁材料層のマイクロレンズに対応すべき複数の略
多角形の領域を除去して、隔壁を形成する工程と、 上記平坦化層と上記隔壁とを覆う熱軟化性と透光性とを
有する樹脂層を形成する工程と、 上記樹脂層の上記隔壁を覆う領域を除去することによっ
て、上記樹脂層を上記複数の受光部に対応する複数のブ
ロックに分割する工程と、 上記複数のブロックを加熱により軟化して熱変形させ
て、上記隔壁に底部の周縁が仕切られた複数のマイクロ
レンズを形成する工程とを有する固体撮像装置の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027864A JPH06244392A (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| US08/195,756 US5396090A (en) | 1993-02-17 | 1994-02-14 | Solid state imaging device having partition wall for partitioning bottom portions of micro lenses |
| US08/344,506 US5470760A (en) | 1993-02-17 | 1994-11-23 | Solid state imaging device having partition wall for partitioning bottom portions of micro lenses and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027864A JPH06244392A (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244392A true JPH06244392A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12232776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5027864A Pending JPH06244392A (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5396090A (ja) |
| JP (1) | JPH06244392A (ja) |
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| KR100410694B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2003-12-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 이미지센서 및 그 제조방법 |
| JP2005019858A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Toppan Printing Co Ltd | ２次元画像変換素子 |
| KR100710181B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2007-04-20 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조방법 |
| KR100818524B1 (ko) * | 2006-12-11 | 2008-03-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR100969469B1 (ko) * | 2003-04-29 | 2010-07-14 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반투과 레티클을 이용하여 광감도를 향상시킨 시모스이미지센서 제조방법 |
| WO2012096239A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 住友電気工業株式会社 | 受光装置、光学装置および受光装置の製造方法 |
| JP2017158148A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 大日本印刷株式会社 | 撮像モジュール、撮像装置 |
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| DE19545484C2 (de) * | 1995-12-06 | 2002-06-20 | Deutsche Telekom Ag | Bildaufnahmeeinrichtung |
| JP3695082B2 (ja) * | 1997-07-11 | 2005-09-14 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および撮像装置 |
| US6271900B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-08-07 | Intel Corporation | Integrated microlens and color filter structure |
| TW400657B (en) * | 1998-06-09 | 2000-08-01 | United Microelectronics Corp | The manufacture method of CMOS sensor device |
| JP3821614B2 (ja) * | 1999-08-20 | 2006-09-13 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 画像入力装置 |
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| KR100649031B1 (ko) * | 2005-06-27 | 2006-11-27 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| KR20100077364A (ko) * | 2008-12-29 | 2010-07-08 | 주식회사 동부하이텍 | 씨모스 이미지 센서의 제조 방법 |
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| JPS6193671A (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-12 | Fujitsu Ltd | 光検出装置 |
| JPS61292960A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS63155002A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
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- 1993-02-17 JP JP5027864A patent/JPH06244392A/ja active Pending
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1994
- 1994-02-14 US US08/195,756 patent/US5396090A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5396090A (en) | 1995-03-07 |
| US5470760A (en) | 1995-11-28 |
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