JPH07106537A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH07106537A JPH07106537A JP5265391A JP26539193A JPH07106537A JP H07106537 A JPH07106537 A JP H07106537A JP 5265391 A JP5265391 A JP 5265391A JP 26539193 A JP26539193 A JP 26539193A JP H07106537 A JPH07106537 A JP H07106537A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solid
- transparent film
- microlens
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クリアモールド実装等の場合においても、レ
ンズ効果が消失しないようなマイクロレンズを正確に且
つクラックが発生せず容易に形成することが可能な固体
撮像装置の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板１にフォトダイオード２を形成し
たのち、Ｐ濃度を上層ほど高くした３層のＰＳＧ膜３-
1，３-2，３-3からなる薄膜３を全面に形成する。次い
でレジスト膜４を表面に塗布したのちフォトダイオード
部分に開口部５を形成し、ウェットエッチング法により
薄膜３中に凹部６を形成する。次いで薄膜３より屈折率
の高いTiを含むＳＯＧ材料を熱処理を含めて多数回塗布
して、前記凹部６を完全に埋め込んだ薄膜７を形成し、
マイクロレンズを形成する。
ンズ効果が消失しないようなマイクロレンズを正確に且
つクラックが発生せず容易に形成することが可能な固体
撮像装置の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板１にフォトダイオード２を形成し
たのち、Ｐ濃度を上層ほど高くした３層のＰＳＧ膜３-
1，３-2，３-3からなる薄膜３を全面に形成する。次い
でレジスト膜４を表面に塗布したのちフォトダイオード
部分に開口部５を形成し、ウェットエッチング法により
薄膜３中に凹部６を形成する。次いで薄膜３より屈折率
の高いTiを含むＳＯＧ材料を熱処理を含めて多数回塗布
して、前記凹部６を完全に埋め込んだ薄膜７を形成し、
マイクロレンズを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置の製造
方法に関し、特に感度を向上させるためのマイクロレン
ズを備えた固体撮像装置の製造方法に関する。
方法に関し、特に感度を向上させるためのマイクロレン
ズを備えた固体撮像装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤやＣＭＤ（Charge Modul
ation Device）等を用いた固体撮像装置においては、半
導体主面に光電変換部及び信号読み出し部を備えている
ので、実際に光電変換に寄与する領域は、20〜50％程度
に制限されている。この欠点を解決するための手段とし
て、集光のためのマイクロレンズを画素毎に設け、入射
光を光電変換部に集光する方法が特公昭６０−５９７５
２号公報などに提案されている。
ation Device）等を用いた固体撮像装置においては、半
導体主面に光電変換部及び信号読み出し部を備えている
ので、実際に光電変換に寄与する領域は、20〜50％程度
に制限されている。この欠点を解決するための手段とし
て、集光のためのマイクロレンズを画素毎に設け、入射
光を光電変換部に集光する方法が特公昭６０−５９７５
２号公報などに提案されている。
【０００３】図４は、上記公報記載のマイクロレンズ付
の固体撮像装置の画素部の構造を示す断面図であり、図
において、11はシリコン基板、12はチャネルストップ、
13は拡散層等よりなるＣＣＤ転送路、14はフォトダイオ
ード、15は絶縁膜、16はポリシリコンゲート、17は例え
ばホトレジスト等の有機材料よりなるマイクロレンズ集
束体であり、この構成により、Ｄで示す範囲の入射光が
フォトダイオード14に照射されるようになっている。
の固体撮像装置の画素部の構造を示す断面図であり、図
において、11はシリコン基板、12はチャネルストップ、
13は拡散層等よりなるＣＣＤ転送路、14はフォトダイオ
ード、15は絶縁膜、16はポリシリコンゲート、17は例え
ばホトレジスト等の有機材料よりなるマイクロレンズ集
束体であり、この構成により、Ｄで示す範囲の入射光が
フォトダイオード14に照射されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで固体撮像装置
の用途によっては、図５に示すように、図４に示したマ
イクロレンズ付の固体撮像装置上に、カバーガラス19及
びカバーガラス接着層18を形成することが要求される場
合がある。更にはまた、クリアモールド実装の場合に
も、マイクロレンズ上に接してクリアモールド材が形成
されることとなる。このような構成とした場合には、通
常の有機材料で形成されたマイクロレンズの屈折率は約
1.６であり、一方カバーガラス接着層あるいはクリアモ
ールド材の屈折率も、ほぼマイクロレンズ材料の屈折率
値に近いため、マイクロレンズ効果が大幅に低下する。
の用途によっては、図５に示すように、図４に示したマ
イクロレンズ付の固体撮像装置上に、カバーガラス19及
びカバーガラス接着層18を形成することが要求される場
合がある。更にはまた、クリアモールド実装の場合に
も、マイクロレンズ上に接してクリアモールド材が形成
されることとなる。このような構成とした場合には、通
常の有機材料で形成されたマイクロレンズの屈折率は約
1.６であり、一方カバーガラス接着層あるいはクリアモ
ールド材の屈折率も、ほぼマイクロレンズ材料の屈折率
値に近いため、マイクロレンズ効果が大幅に低下する。
【０００５】この点を改善するため、特開昭５８−２２
０１０６号公報には、クリアモールド等の実装に適する
マイクロレンズの構造が開示されている。図６は、その
公報開示中の一実施例であり、21は半導体基板、22は該
半導体基板21中に形成されたフォトダイオード、23は酸
化膜、24は凹形状を有するガラス，樹脂等よりなる薄
膜、25は薄膜24の凹部に充填された、透光性を有し薄膜
24よりも高屈折率を有する材料である。この図６に示す
ような構成とすることにより、入射光26は、充填材料25
及び薄膜24のマイクロレンズ効果により効果的にフォト
ダイオード22に集光されることとなる。しかしながら、
この公報には薄膜24は樹脂よりなり、一方、薄膜24の凹
部の充填材料25は透光性材料としか記載されておらず、
具体的な材料は開示されていない。
０１０６号公報には、クリアモールド等の実装に適する
マイクロレンズの構造が開示されている。図６は、その
公報開示中の一実施例であり、21は半導体基板、22は該
半導体基板21中に形成されたフォトダイオード、23は酸
化膜、24は凹形状を有するガラス，樹脂等よりなる薄
膜、25は薄膜24の凹部に充填された、透光性を有し薄膜
24よりも高屈折率を有する材料である。この図６に示す
ような構成とすることにより、入射光26は、充填材料25
及び薄膜24のマイクロレンズ効果により効果的にフォト
ダイオード22に集光されることとなる。しかしながら、
この公報には薄膜24は樹脂よりなり、一方、薄膜24の凹
部の充填材料25は透光性材料としか記載されておらず、
具体的な材料は開示されていない。
【０００６】また、特開昭６２−２３１６１号公報に
は、図６に示したものと同様に、クリアモールド実装に
適したマイクロレンズの製法が開示されており、図７を
用いてその構成を説明する。図７において、31はシリコ
ン中に形成されたフォトダイオード部、32はシリコン酸
化膜からなる凹形状を有する薄膜、33は窒化シリコンよ
りなるレンズである。薄膜32に凹形状を形成する方法
は、窒化シリコン膜を堆積させ、パターニングした後、
部分的に酸化させ、窒化シリコン端にテーパ形状をもた
せ、凹形状を有するシリコン酸化膜を形成するものであ
るが、テーパ形状あるいは凹形状の曲面を正確に制御す
るのは困難である。また窒化シリコンからなるレンズ33
の形成方法は、まずＣＶＤ法等により厚く窒化シリコン
を堆積し、その後エッチバック法により、その表面を平
坦化するという工程がとられており、そのプロセス工程
が煩雑である欠点を有しており、また厚い窒化シリコン
は応力等によりクラックが発生し易いという欠点も有す
るものである。
は、図６に示したものと同様に、クリアモールド実装に
適したマイクロレンズの製法が開示されており、図７を
用いてその構成を説明する。図７において、31はシリコ
ン中に形成されたフォトダイオード部、32はシリコン酸
化膜からなる凹形状を有する薄膜、33は窒化シリコンよ
りなるレンズである。薄膜32に凹形状を形成する方法
は、窒化シリコン膜を堆積させ、パターニングした後、
部分的に酸化させ、窒化シリコン端にテーパ形状をもた
せ、凹形状を有するシリコン酸化膜を形成するものであ
るが、テーパ形状あるいは凹形状の曲面を正確に制御す
るのは困難である。また窒化シリコンからなるレンズ33
の形成方法は、まずＣＶＤ法等により厚く窒化シリコン
を堆積し、その後エッチバック法により、その表面を平
坦化するという工程がとられており、そのプロセス工程
が煩雑である欠点を有しており、また厚い窒化シリコン
は応力等によりクラックが発生し易いという欠点も有す
るものである。
【０００７】本発明は、従来のマイクロレンズを備えた
固体撮像装置の製造方法における上記問題点を解消する
ためになされたもので、クリアモールド実装等の場合に
おいても、レンズ効果が消失しないようなマイクロレン
ズを正確且つ容易に、しかもクラック等も発生しないよ
うに形成することが可能な固体撮像装置の製造方法を提
供することを目的とする。
固体撮像装置の製造方法における上記問題点を解消する
ためになされたもので、クリアモールド実装等の場合に
おいても、レンズ効果が消失しないようなマイクロレン
ズを正確且つ容易に、しかもクラック等も発生しないよ
うに形成することが可能な固体撮像装置の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、半導体基板の表面領域にマトリ
クス状に配設された複数の光電変換素子と、前記半導体
基板上の前記各光電変換素子に対応する部分に入射光を
収束するマイクロレンズをそれぞれ備えた固体撮像装置
の製造方法において、前記半導体基板上に上層ほどエッ
チングレートが大なる２層以上の多層膜からなる第１の
透明膜を形成し、レジストパターニング後にエッチング
処理により第１の透明膜の上部にマイクロレンズ用の凹
部を形成し、次いで凹部を形成した第１の透明膜上に、
該第１の透明膜より屈折率の高い金属種を含むＳＯＧ材
料をスピンコートすることにより第２の透明膜を形成し
て、マイクロレンズを形成するものである。
決するため、本発明は、半導体基板の表面領域にマトリ
クス状に配設された複数の光電変換素子と、前記半導体
基板上の前記各光電変換素子に対応する部分に入射光を
収束するマイクロレンズをそれぞれ備えた固体撮像装置
の製造方法において、前記半導体基板上に上層ほどエッ
チングレートが大なる２層以上の多層膜からなる第１の
透明膜を形成し、レジストパターニング後にエッチング
処理により第１の透明膜の上部にマイクロレンズ用の凹
部を形成し、次いで凹部を形成した第１の透明膜上に、
該第１の透明膜より屈折率の高い金属種を含むＳＯＧ材
料をスピンコートすることにより第２の透明膜を形成し
て、マイクロレンズを形成するものである。
【０００９】このような構成の製造方法においては、第
１の透明膜は、上層ほどエッチングレートが大なる２層
以上の多層膜で形成されるため、凹部形成の際、その湾
曲形状を膜厚とエッチングレート比により適確に制御す
ることができる。また第２の透明膜は金属種を含むＳＯ
Ｇ材料をスピンコートすることにより形成するので、大
面積を均一にコートすることが容易に行え、また多数回
スピンコートすることによりクラックの発生を防止する
ことができる。また第２の透明膜の屈折率は第１の透明
膜の屈折率より高く設定されているので、クリアモール
ド実装等においても、レンズ効果を消失しないマイクロ
レンズを備えた固体撮像装置を容易に製造することがで
きる。
１の透明膜は、上層ほどエッチングレートが大なる２層
以上の多層膜で形成されるため、凹部形成の際、その湾
曲形状を膜厚とエッチングレート比により適確に制御す
ることができる。また第２の透明膜は金属種を含むＳＯ
Ｇ材料をスピンコートすることにより形成するので、大
面積を均一にコートすることが容易に行え、また多数回
スピンコートすることによりクラックの発生を防止する
ことができる。また第２の透明膜の屈折率は第１の透明
膜の屈折率より高く設定されているので、クリアモール
ド実装等においても、レンズ効果を消失しないマイクロ
レンズを備えた固体撮像装置を容易に製造することがで
きる。
【００１０】
【実施例】次に本発明に係る固体撮像装置の製造方法の
実施例を、図１に示す製造工程図を用いて説明する。ま
ず図１の（Ａ）に示すように、半導体基板１にマトリク
ス状に配設される画素を構成する多数のＰＮ接合フォト
ダイオード２を形成し、半導体基板表面に、その中に凹
部を形成する透明材料からなる薄膜３を設ける。この薄
膜３を形成する透明材料としては、アルミ合金配線上に
形成されるものであるため、その形成温度は、せいぜい
450 ℃に限定される。そのため、本実施例においては、
常圧ＣＶＤ（ＡＰ−ＣＶＤ）法を用い、400 ℃から420
℃の温度で形成されるシリコン酸化膜を用いている。そ
して、このＡＰ−ＣＶＤ法でシリコン酸化膜を形成する
方法は、不純物を容易にドープすることが可能で、反応
ガスとしてSiＨ4 ，ＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，Ｏ2 等を用いる
ことによって、リン（Ｐ）あるいはボロン（Ｂ）をドー
プしたＰＳＧ，ＢＰＳＧ膜等が形成できるものである。
実施例を、図１に示す製造工程図を用いて説明する。ま
ず図１の（Ａ）に示すように、半導体基板１にマトリク
ス状に配設される画素を構成する多数のＰＮ接合フォト
ダイオード２を形成し、半導体基板表面に、その中に凹
部を形成する透明材料からなる薄膜３を設ける。この薄
膜３を形成する透明材料としては、アルミ合金配線上に
形成されるものであるため、その形成温度は、せいぜい
450 ℃に限定される。そのため、本実施例においては、
常圧ＣＶＤ（ＡＰ−ＣＶＤ）法を用い、400 ℃から420
℃の温度で形成されるシリコン酸化膜を用いている。そ
して、このＡＰ−ＣＶＤ法でシリコン酸化膜を形成する
方法は、不純物を容易にドープすることが可能で、反応
ガスとしてSiＨ4 ，ＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，Ｏ2 等を用いる
ことによって、リン（Ｐ）あるいはボロン（Ｂ）をドー
プしたＰＳＧ，ＢＰＳＧ膜等が形成できるものである。
【００１１】また、図２に示すＰＳＧ膜の不純物濃度と
ウェットエッチングレートとの関係を表した図からわか
るように、ＰＳＧ膜のエッチングレートは不純物濃度に
依存し、不純物濃度を高くするとエッチングレートが大
となる特性を有している。そこで、本実施例において
は、図１の（Ａ）に示すように、Ｐ濃度を下層から３ m
ol％，５ mol％，７ mol％程度に設定した３層のＰＳＧ
膜３-1，３-2，３-3で薄膜３を形成している。この薄膜
３の厚さは、その構成材料の屈折率及び画素ピッチによ
り決まり、画素ピッチが10μｍとすると厚さは15〜20μ
ｍ程度、画素ピッチが５μｍとすると、約５μｍ前後の
厚さが望ましいため、この薄膜の厚さに合わせて、各Ｐ
ＳＧ膜３-1，３-2，３-3の厚さを設定する。
ウェットエッチングレートとの関係を表した図からわか
るように、ＰＳＧ膜のエッチングレートは不純物濃度に
依存し、不純物濃度を高くするとエッチングレートが大
となる特性を有している。そこで、本実施例において
は、図１の（Ａ）に示すように、Ｐ濃度を下層から３ m
ol％，５ mol％，７ mol％程度に設定した３層のＰＳＧ
膜３-1，３-2，３-3で薄膜３を形成している。この薄膜
３の厚さは、その構成材料の屈折率及び画素ピッチによ
り決まり、画素ピッチが10μｍとすると厚さは15〜20μ
ｍ程度、画素ピッチが５μｍとすると、約５μｍ前後の
厚さが望ましいため、この薄膜の厚さに合わせて、各Ｐ
ＳＧ膜３-1，３-2，３-3の厚さを設定する。
【００１２】薄膜３中に凹部を形成する方法としては、
本実施例ではウェットエッチング法を用いており、次
に、その説明を行う。まず、図１の（Ａ）に示すよう
に、薄膜３を不純物濃度の異なる３層のＰＳＧ膜３-1，
３-2，３-3で形成した後、レジスト膜４をウェハー表面
に塗布し、次いで露光・現像工程により、フォトダイオ
ード２の中心に対応する部分に、所望の大きさを有する
開口部５を形成する。その後、ＨＦ系のウェットエッチ
ング法により、図１の（Ｂ）に示すように、凹部６を薄
膜３中に形成する。ＨＦ系のウェットエッチングを行う
際、先に述べたように、薄膜３を構成している３層のＰ
ＳＧ膜３-1，３-2，３-3は、上層ほど不純物濃度が高
く、すなわちエッチングレートが大きい特性をもってい
るため、アスペクト比が１／２以下の曲面状の凹部６が
形成可能になる。したがって、光学設計により最適な凹
部形状が設定された場合、その最適な凹部形状をウェッ
トエッチング法で形成可能なように、薄膜３を構成する
各ＰＳＧ膜の不純物濃度の条件並びに膜厚を設定すれば
よいことになる。
本実施例ではウェットエッチング法を用いており、次
に、その説明を行う。まず、図１の（Ａ）に示すよう
に、薄膜３を不純物濃度の異なる３層のＰＳＧ膜３-1，
３-2，３-3で形成した後、レジスト膜４をウェハー表面
に塗布し、次いで露光・現像工程により、フォトダイオ
ード２の中心に対応する部分に、所望の大きさを有する
開口部５を形成する。その後、ＨＦ系のウェットエッチ
ング法により、図１の（Ｂ）に示すように、凹部６を薄
膜３中に形成する。ＨＦ系のウェットエッチングを行う
際、先に述べたように、薄膜３を構成している３層のＰ
ＳＧ膜３-1，３-2，３-3は、上層ほど不純物濃度が高
く、すなわちエッチングレートが大きい特性をもってい
るため、アスペクト比が１／２以下の曲面状の凹部６が
形成可能になる。したがって、光学設計により最適な凹
部形状が設定された場合、その最適な凹部形状をウェッ
トエッチング法で形成可能なように、薄膜３を構成する
各ＰＳＧ膜の不純物濃度の条件並びに膜厚を設定すれば
よいことになる。
【００１３】次に、図１の（Ｂ）に示す断面形状の凹部
６が形成された透明薄膜３が得られた後、レジスト膜４
を除去し、次いでスピンコート法により、薄膜３の構成
材料よりも高屈折率を有する透明材料を塗布し、続いて
乾燥，熱処理を行うことにより、図１の（Ｃ）に示すよ
うに、薄膜３よりも高屈折率を有する透明薄膜７が形成
される。透明薄膜３の形成材料はＣＶＤ法によるシリコ
ン酸化膜であるため、屈折率は1.45前後である。そのた
め、透明薄膜７の形成材料としては、有機溶剤に溶解し
たTi，Ta，Zr等の金属種を含むＳＯＧ（Spin On Glass
）材料が挙げられるが、シリコン酸化膜より高い屈折
率を有するものであれば、この限りではない。
６が形成された透明薄膜３が得られた後、レジスト膜４
を除去し、次いでスピンコート法により、薄膜３の構成
材料よりも高屈折率を有する透明材料を塗布し、続いて
乾燥，熱処理を行うことにより、図１の（Ｃ）に示すよ
うに、薄膜３よりも高屈折率を有する透明薄膜７が形成
される。透明薄膜３の形成材料はＣＶＤ法によるシリコ
ン酸化膜であるため、屈折率は1.45前後である。そのた
め、透明薄膜７の形成材料としては、有機溶剤に溶解し
たTi，Ta，Zr等の金属種を含むＳＯＧ（Spin On Glass
）材料が挙げられるが、シリコン酸化膜より高い屈折
率を有するものであれば、この限りではない。
【００１４】前記凹部を有する薄膜３と組み合わせて良
好なレンズ効果を得るには、薄膜７の屈折率は２前後の
値を有する材料がより好ましい。したがって本実施例に
おいては、Tiを含むＳＯＧ材料を用いて透明薄膜７を形
成している。Tiを含むＳＯＧ膜は、図３に示すようにス
ピンコート後に350 ℃の熱処理を行うことにより、屈折
率は２前後の値が得られ、良好な材料である。また、Ti
を含むＳＯＧ材料を、熱処理を含めて多数回塗布するこ
とにより、薄膜３の凹部６を完全に埋め、薄膜７の表面
をクラックなしに平坦化することができる。
好なレンズ効果を得るには、薄膜７の屈折率は２前後の
値を有する材料がより好ましい。したがって本実施例に
おいては、Tiを含むＳＯＧ材料を用いて透明薄膜７を形
成している。Tiを含むＳＯＧ膜は、図３に示すようにス
ピンコート後に350 ℃の熱処理を行うことにより、屈折
率は２前後の値が得られ、良好な材料である。また、Ti
を含むＳＯＧ材料を、熱処理を含めて多数回塗布するこ
とにより、薄膜３の凹部６を完全に埋め、薄膜７の表面
をクラックなしに平坦化することができる。
【００１５】以上の工程により、本発明に係る製造方法
の工程は終了し、凹部湾曲形状を正確に設定されたマイ
クロレンズが形成される。なお上記実施例においては、
薄膜３をＡＰ−ＣＶＤ法を用いて形成したものを示した
が、この薄膜３はプラズマＣＶＤ法を用いた酸化膜で形
成することも勿論可能であり、温度，圧力，ＲＦパワー
等の形成条件を変えることによりウェットエッチングレ
ートの異なる膜が得られる。
の工程は終了し、凹部湾曲形状を正確に設定されたマイ
クロレンズが形成される。なお上記実施例においては、
薄膜３をＡＰ−ＣＶＤ法を用いて形成したものを示した
が、この薄膜３はプラズマＣＶＤ法を用いた酸化膜で形
成することも勿論可能であり、温度，圧力，ＲＦパワー
等の形成条件を変えることによりウェットエッチングレ
ートの異なる膜が得られる。
【００１６】また薄膜３に対しウェットエッチングを施
して凹部を形成した後、レンズ効果を挙げるために、付
加的に無機のＳＯＧ材料を塗布し、凹部の曲面形状を滑
らかにすることも効果的である。
して凹部を形成した後、レンズ効果を挙げるために、付
加的に無機のＳＯＧ材料を塗布し、凹部の曲面形状を滑
らかにすることも効果的である。
【００１７】また上記実施例では、薄膜３を不純物濃度
の異なる３層のＰＳＧ膜をＣＶＤ法で形成したものを示
したが、ＰＨ3 等の不純物ガスの流量を時系列的に変化
させながら、ＣＶＤ法によりＰＳＧ膜を連続的に堆積さ
せて、不純物濃度を連続的に変化した薄膜を形成するこ
ともでき、この場合は、更に凹部の曲面形状を滑らかに
することができ、レンズ効果を一層向上させることがで
きる。
の異なる３層のＰＳＧ膜をＣＶＤ法で形成したものを示
したが、ＰＨ3 等の不純物ガスの流量を時系列的に変化
させながら、ＣＶＤ法によりＰＳＧ膜を連続的に堆積さ
せて、不純物濃度を連続的に変化した薄膜を形成するこ
ともでき、この場合は、更に凹部の曲面形状を滑らかに
することができ、レンズ効果を一層向上させることがで
きる。
【００１８】また通常のマイクロレンズ付の固体撮像装
置においては、マイクロレンズより下面にカラーフィル
ターが形成されており、５μｍピッチ等の微小画素を考
えた場合、先に述べたように、半導体基板上の薄膜の膜
厚とカラーフィルターの膜厚の合計を５μｍ以下にする
ことが必要となり、高度な技術が要求され、更に５μｍ
以下の微細画素に対しては、マイクロレンズとフォトダ
イオード表面間の距離を、５μｍ以下のマイクロレンズ
焦点距離より小さくすることは事実上不可能となるが、
本発明において得られる構成では、マイクロレンズを構
成する薄膜７上にカラーフィルターが形成可能であり、
この点からも、本発明に係る製造方法は、画素微細化に
対しても有利であるという特徴を有する。
置においては、マイクロレンズより下面にカラーフィル
ターが形成されており、５μｍピッチ等の微小画素を考
えた場合、先に述べたように、半導体基板上の薄膜の膜
厚とカラーフィルターの膜厚の合計を５μｍ以下にする
ことが必要となり、高度な技術が要求され、更に５μｍ
以下の微細画素に対しては、マイクロレンズとフォトダ
イオード表面間の距離を、５μｍ以下のマイクロレンズ
焦点距離より小さくすることは事実上不可能となるが、
本発明において得られる構成では、マイクロレンズを構
成する薄膜７上にカラーフィルターが形成可能であり、
この点からも、本発明に係る製造方法は、画素微細化に
対しても有利であるという特徴を有する。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、内部に正確で且つクラックを発生しな
いようにしたマイクロレンズを有する固体撮像装置を、
短時間で容易に製造することができ、また製造された固
体撮像装置は、クリアモールド実装等により表面に空気
とは異なる有機材料等が隣接形成された場合でも、レン
ズ効果消失による感度低下を回避することが可能とな
る。
本発明によれば、内部に正確で且つクラックを発生しな
いようにしたマイクロレンズを有する固体撮像装置を、
短時間で容易に製造することができ、また製造された固
体撮像装置は、クリアモールド実装等により表面に空気
とは異なる有機材料等が隣接形成された場合でも、レン
ズ効果消失による感度低下を回避することが可能とな
る。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の製造方法の実施例
を説明するための製造工程を示す図である。
を説明するための製造工程を示す図である。
【図２】ＰＳＧ膜の不純物濃度とウェットエッチングレ
ートとの関係を示す図である。
ートとの関係を示す図である。
【図３】Tiを含むＳＯＧ材料の熱処理温度と屈折率との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】従来のマイクロレンズを備えた固体撮像装置の
構成例を示す断面図である。
構成例を示す断面図である。
【図５】カバーガラスを備えた従来の固体撮像装置の構
成例を示す断面図である。
成例を示す断面図である。
【図６】クリアモールド実装に適するマイクロレンズを
備えた従来の固体撮像装置の構成例を示す断面図であ
る。
備えた従来の固体撮像装置の構成例を示す断面図であ
る。
【図７】クリアモールド実装に適するマイクロレンズを
備えた従来の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図で
ある。
備えた従来の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図で
ある。
１ 半導体基板 ２ フォトダイオード ３ 薄膜 ３-1，３-2，３-3 ＰＳＧ膜 ４ レジスト膜 ５ 開口部 ６ 凹部 ７ 薄膜
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板の表面領域にマトリクス状に
配設された複数の光電変換素子と、前記半導体基板上の
前記各光電変換素子に対応する部分に入射光を収束する
マイクロレンズをそれぞれ備えた固体撮像装置の製造方
法において、前記半導体基板上に上層ほどエッチングレ
ートが大なる２層以上の多層膜からなる第１の透明膜を
形成し、レジストパターニング後にエッチング処理によ
り第１の透明膜の上部にマイクロレンズ用の凹部を形成
し、次いで凹部を形成した第１の透明膜上に、該第１の
透明膜より屈折率の高い金属種を含むＳＯＧ材料をスピ
ンコートすることにより第２の透明膜を形成して、マイ
クロレンズを形成することを特徴とする固体撮像装置の
製造方法。 - 【請求項２】 前記第１の透明膜を構成する多層膜は、
それぞれ不純物濃度を変えたＣＶＤ法による酸化膜で形
成することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置の
製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の透明膜を構成する多層膜は、
不純物ガス流量を時系列的に変化させながらＣＶＤ法に
より連続的に堆積した酸化膜で形成することを特徴とす
る請求項２記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記第２の透明膜は、有機溶剤に溶解し
たTi又はTa又はZrを含むＳＯＧ材料で形成することを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像
装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記第２の透明膜は、表面が平坦になる
までＳＯＧ材料を多数回スピンコートして形成すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体
撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265391A JPH07106537A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265391A JPH07106537A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106537A true JPH07106537A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17416529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5265391A Withdrawn JPH07106537A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106537A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284710A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Nec Corp | 固体撮像素子、その製造方法及び固体撮像装置 |
| JP2006138997A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Hoya Corp | マイクロレンズ付基板の製造方法、及び液晶表示パネル用対向基板の製造方法 |
| US7064901B2 (en) | 2002-06-12 | 2006-06-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing microlens, microlens, microlens array plate, electrooptic device and electronic equipment |
| JP2006332347A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 層内レンズ、固体撮像素子、電子情報装置、層内レンズの形成方法および固体撮像素子の製造方法 |
| CN1317738C (zh) * | 2003-12-26 | 2007-05-23 | 精工爱普生株式会社 | 蚀刻方法、有多个凹部的基板、微透镜基板、透射屏和背面投影仪 |
| CN111508835A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 深圳市昭矽微电子科技有限公司 | 图形结构及其形成方法 |
| JP2021170061A (ja) * | 2020-04-15 | 2021-10-28 | セイコーエプソン株式会社 | 光学基板、電気光学装置、電子機器、及び光学基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5265391A patent/JPH07106537A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10284710A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Nec Corp | 固体撮像素子、その製造方法及び固体撮像装置 |
| US6104021A (en) * | 1997-04-09 | 2000-08-15 | Nec Corporation | Solid state image sensing element improved in sensitivity and production cost, process of fabrication thereof and solid state image sensing device using the same |
| US6291811B1 (en) | 1997-04-09 | 2001-09-18 | Nec Corporation | Solid state image sensing element improved in sensitivity and production cost, process of fabrication thereof and solid state image sensing device using the same |
| KR100302466B1 (ko) * | 1997-04-09 | 2001-11-22 | 가네꼬 히사시 | 감도및제조단가면에서향상된고체촬상소자,그제조방법및이를이용한고체촬상장치 |
| US7064901B2 (en) | 2002-06-12 | 2006-06-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing microlens, microlens, microlens array plate, electrooptic device and electronic equipment |
| CN1317738C (zh) * | 2003-12-26 | 2007-05-23 | 精工爱普生株式会社 | 蚀刻方法、有多个凹部的基板、微透镜基板、透射屏和背面投影仪 |
| JP2006138997A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Hoya Corp | マイクロレンズ付基板の製造方法、及び液晶表示パネル用対向基板の製造方法 |
| JP2006332347A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 層内レンズ、固体撮像素子、電子情報装置、層内レンズの形成方法および固体撮像素子の製造方法 |
| JP2021170061A (ja) * | 2020-04-15 | 2021-10-28 | セイコーエプソン株式会社 | 光学基板、電気光学装置、電子機器、及び光学基板の製造方法 |
| CN111508835A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 深圳市昭矽微电子科技有限公司 | 图形结构及其形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6362498B2 (en) | Color image sensor with embedded microlens array | |
| JP3447510B2 (ja) | 固体撮像素子、その製造方法及び固体撮像装置 | |
| US6903395B2 (en) | Semiconductor device including interlayer lens | |
| US7670867B2 (en) | Method for manufacturing CMOS image sensor having microlens therein with high photosensitivity | |
| JP3620237B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| TWI459546B (zh) | 感測光二極體上具有弧形微鏡之影像感測器及其製造方法 | |
| US7029944B1 (en) | Methods of forming a microlens array over a substrate employing a CMP stop | |
| JPH05134111A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US20050224694A1 (en) | High efficiency microlens array | |
| US6348361B1 (en) | CMOS image sensor having enhanced photosensitivity and method for fabricating the same | |
| JPH0964325A (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
| JPH1140787A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JP3677970B2 (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
| JP3402429B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2000357786A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH05335533A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| US5384231A (en) | Fabricating lens array structures for imaging devices | |
| JP4067175B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP2001044401A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JPS6223161A (ja) | マイクロレンズ付固体撮像装置 | |
| JPH05145813A (ja) | 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法 | |
| JPH07106538A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP3420776B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP3516459B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JPH10173159A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |