JPH081809A - 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
- Publication number
- JPH081809A JPH081809A JP16296994A JP16296994A JPH081809A JP H081809 A JPH081809 A JP H081809A JP 16296994 A JP16296994 A JP 16296994A JP 16296994 A JP16296994 A JP 16296994A JP H081809 A JPH081809 A JP H081809A
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- Japan
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- microlens
- lens
- resist layer
- lens material
- material resist
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＣＤ形撮像デバイス上にマイクロレンズを
簡単な工程で形成する。 【構成】 ＣＣＤ形撮像デバイス１１の表面平坦化層１
９上にポジ型のレンズ材レジスト層２０を塗布して形成
する。次に、レンズ形成領域に対応する部分にマスクパ
ターン２１ａを有するフォトマスク２１を用いて露光す
る。この場合の露光は、焦点を適宜にずらして行う。す
ると、図１（Ｂ）において梨点で示すように、光の回り
込みの強度分布に応じて、レンズ形成領域に対応する部
分におけるレンズ材レジスト層２０の表面側が逆凹レン
ズ状に露光される。このため、この後現像すると、表面
が曲面となった凸レンズからなるマイクロレンズ２０ａ
が形成される。したがって、露光して現像するだけの簡
単な工程で、マイクロレンズ２０ａを形成することがで
きる。
簡単な工程で形成する。 【構成】 ＣＣＤ形撮像デバイス１１の表面平坦化層１
９上にポジ型のレンズ材レジスト層２０を塗布して形成
する。次に、レンズ形成領域に対応する部分にマスクパ
ターン２１ａを有するフォトマスク２１を用いて露光す
る。この場合の露光は、焦点を適宜にずらして行う。す
ると、図１（Ｂ）において梨点で示すように、光の回り
込みの強度分布に応じて、レンズ形成領域に対応する部
分におけるレンズ材レジスト層２０の表面側が逆凹レン
ズ状に露光される。このため、この後現像すると、表面
が曲面となった凸レンズからなるマイクロレンズ２０ａ
が形成される。したがって、露光して現像するだけの簡
単な工程で、マイクロレンズ２０ａを形成することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロレンズの形成
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＣＣＤ形撮像デバイスには、図２
（Ｄ）に示すようなものがある。このＣＣＤ形撮像デバ
イスでは、ｐ形シリコン基板１上に絶縁膜２が設けら
れ、絶縁膜２上にフォトダイオード３とＣＣＤ４が設け
られ、ＣＣＤ４上に絶縁膜５を介して金属電極６が設け
られ、その上にカラーフィルタ７が設けられ、その上に
表面が平坦な表面平坦化層８が設けられ、その上であっ
てフォトダイオード３に対応する部分に凸レンズからな
るマイクロレンズ９が設けられた構造となっている。す
なわち、このＣＣＤ形撮像デバイスでは、マイクロレン
ズ９が一体化されている。
（Ｄ）に示すようなものがある。このＣＣＤ形撮像デバ
イスでは、ｐ形シリコン基板１上に絶縁膜２が設けら
れ、絶縁膜２上にフォトダイオード３とＣＣＤ４が設け
られ、ＣＣＤ４上に絶縁膜５を介して金属電極６が設け
られ、その上にカラーフィルタ７が設けられ、その上に
表面が平坦な表面平坦化層８が設けられ、その上であっ
てフォトダイオード３に対応する部分に凸レンズからな
るマイクロレンズ９が設けられた構造となっている。す
なわち、このＣＣＤ形撮像デバイスでは、マイクロレン
ズ９が一体化されている。
【０００３】次に、このようなＣＣＤ形撮像デバイスに
おいてマイクロレンズ９を形成する場合について、図２
（Ａ）〜（Ｄ）を順に参照しながら説明する。まず、図
２（Ａ）に示すように、カラーフィルタ７上にアクリル
系レジストの塗布により表面平坦化層８が設けられたも
のを用意する。次に、図２（Ｂ）に示すように、表面平
坦化層８上にポジ型のレンズ材レジスト層９ａを塗布し
て形成する。次に、レンズ形成領域に対応する部分にマ
スクパターン１０ａを有するフォトマスク１０を用いて
露光し、次いで現像すると、図２（Ｃ）に示すように、
レンズ材レジストパターン９ｂが形成される。次に、１
５０℃程度の温度で５分間程度の熱処理を行うと、レン
ズ材が溶融した後冷却されて固化する際に、レンズ材の
表面が表面張力により曲面となる。かくして、図２
（Ｄ）に示すように、表面平坦化層８上に凸レンズから
なるマイクロレンズ９を形成している。
おいてマイクロレンズ９を形成する場合について、図２
（Ａ）〜（Ｄ）を順に参照しながら説明する。まず、図
２（Ａ）に示すように、カラーフィルタ７上にアクリル
系レジストの塗布により表面平坦化層８が設けられたも
のを用意する。次に、図２（Ｂ）に示すように、表面平
坦化層８上にポジ型のレンズ材レジスト層９ａを塗布し
て形成する。次に、レンズ形成領域に対応する部分にマ
スクパターン１０ａを有するフォトマスク１０を用いて
露光し、次いで現像すると、図２（Ｃ）に示すように、
レンズ材レジストパターン９ｂが形成される。次に、１
５０℃程度の温度で５分間程度の熱処理を行うと、レン
ズ材が溶融した後冷却されて固化する際に、レンズ材の
表面が表面張力により曲面となる。かくして、図２
（Ｄ）に示すように、表面平坦化層８上に凸レンズから
なるマイクロレンズ９を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このようなマイクロレンズの形成方法では、レンズ材レ
ジストパターン９ｂを熱処理して、表面を曲面とされた
凸レンズからなるマイクロレンズ９を形成しているの
で、熱処理工程が必要であり、その分だけ工程数が多い
という問題があった。また、マイクロレンズ９の表面の
曲面形状が熱処理の温度と時間に左右されるので、その
条件の選定がきわめて困難であり、制御性も悪いという
問題があった。この発明の目的は、マイクロレンズを少
ない工程数で容易にかつ制御性良く形成することのでき
るマイクロレンズの形成方法を提供することにある。
このようなマイクロレンズの形成方法では、レンズ材レ
ジストパターン９ｂを熱処理して、表面を曲面とされた
凸レンズからなるマイクロレンズ９を形成しているの
で、熱処理工程が必要であり、その分だけ工程数が多い
という問題があった。また、マイクロレンズ９の表面の
曲面形状が熱処理の温度と時間に左右されるので、その
条件の選定がきわめて困難であり、制御性も悪いという
問題があった。この発明の目的は、マイクロレンズを少
ない工程数で容易にかつ制御性良く形成することのでき
るマイクロレンズの形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、レンズ材レ
ジスト層を所定のマスクパターンを有するフォトマスク
を用いて焦点をずらして露光して現像することにより、
表面を曲面とされた凸レンズからなるマイクロレンズを
形成するようにしたものである。
ジスト層を所定のマスクパターンを有するフォトマスク
を用いて焦点をずらして露光して現像することにより、
表面を曲面とされた凸レンズからなるマイクロレンズを
形成するようにしたものである。
【０００６】
【作用】この発明によれば、レンズ材レジスト層を所定
のマスクパターンを有するフォトマスクを用いて焦点を
ずらして露光して現像するだけで、表面を曲面とされた
凸レンズからなるマイクロレンズを形成することができ
るので、従来のような熱処理工程が不要となり、したが
ってマイクロレンズを少ない工程数で容易にかつ制御性
良く形成することができる。
のマスクパターンを有するフォトマスクを用いて焦点を
ずらして露光して現像するだけで、表面を曲面とされた
凸レンズからなるマイクロレンズを形成することができ
るので、従来のような熱処理工程が不要となり、したが
ってマイクロレンズを少ない工程数で容易にかつ制御性
良く形成することができる。
【０００７】
【実施例】図１（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれこの発明の一
実施例を適用したＣＣＤ形撮像デバイスにおいてマイク
ロレンズを形成する際の各形成工程を示したものであ
る。そこで、これらの図を順に参照しながら、この実施
例のマイクロレンズの形成方法について説明する。
実施例を適用したＣＣＤ形撮像デバイスにおいてマイク
ロレンズを形成する際の各形成工程を示したものであ
る。そこで、これらの図を順に参照しながら、この実施
例のマイクロレンズの形成方法について説明する。
【０００８】まず、図１（Ａ）に示すようなＣＣＤ形撮
像デバイス１１を用意する。このＣＣＤ形撮像デバイス
１１は、図２（Ａ）に示す従来のものと同じであるが、
再度説明すると、ｐ形シリコン基板１２上に絶縁膜１３
が設けられ、絶縁膜１３上にフォトダイオード１４とＣ
ＣＤ１５が設けられ、ＣＣＤ１５上に絶縁膜１６を介し
て金属電極１７が設けられ、その上にカラーフィルタ１
８が設けられ、その上に表面が平坦な表面平坦化層１９
が設けられた構造となっている。
像デバイス１１を用意する。このＣＣＤ形撮像デバイス
１１は、図２（Ａ）に示す従来のものと同じであるが、
再度説明すると、ｐ形シリコン基板１２上に絶縁膜１３
が設けられ、絶縁膜１３上にフォトダイオード１４とＣ
ＣＤ１５が設けられ、ＣＣＤ１５上に絶縁膜１６を介し
て金属電極１７が設けられ、その上にカラーフィルタ１
８が設けられ、その上に表面が平坦な表面平坦化層１９
が設けられた構造となっている。
【０００９】次に、図１（Ｂ）に示すように、表面平坦
化層１９上にポジ型のレンズ材レジスト層２０を塗布し
て形成する。レンズ材レジスト層２０の厚さは、形成す
べきマイクロレンズの最大厚さと同じかそれよりもある
程度厚めとする。次に、レンズ形成領域に対応する部分
にマスクパターン２１ａを有するフォトマスク２１を用
いて露光する。この場合の露光は、焦点を適宜にずらし
て、例えば上方に０．６〜０．９μｍ程度ずらして行
う、つまり０．６〜０．９μｍ程度プラスデフォーカス
する。すると、同図において梨点で示すように、光の回
り込みの強度分布に応じて、レンズ形成領域に対応する
部分におけるレンズ材レジスト層２０の表面側が逆凹レ
ンズ状に露光される。
化層１９上にポジ型のレンズ材レジスト層２０を塗布し
て形成する。レンズ材レジスト層２０の厚さは、形成す
べきマイクロレンズの最大厚さと同じかそれよりもある
程度厚めとする。次に、レンズ形成領域に対応する部分
にマスクパターン２１ａを有するフォトマスク２１を用
いて露光する。この場合の露光は、焦点を適宜にずらし
て、例えば上方に０．６〜０．９μｍ程度ずらして行
う、つまり０．６〜０．９μｍ程度プラスデフォーカス
する。すると、同図において梨点で示すように、光の回
り込みの強度分布に応じて、レンズ形成領域に対応する
部分におけるレンズ材レジスト層２０の表面側が逆凹レ
ンズ状に露光される。
【００１０】この理由は、デフォーカスによりレンズ材
レジスト層２０の層内における光強度分布がジャストフ
ォーカス時よりも一様に近くなる、換言すれば、マスク
パターン２１ａの間隙に対応する部分からマスクパター
ン２１ａに対応する部分への光の回り込み量が多くなる
ことによる。このため、この後現像することにより、図
１（Ｃ）に示すように、表面が曲面となった凸レンズか
らなるマイクロレンズ２０ａが形成される。
レジスト層２０の層内における光強度分布がジャストフ
ォーカス時よりも一様に近くなる、換言すれば、マスク
パターン２１ａの間隙に対応する部分からマスクパター
ン２１ａに対応する部分への光の回り込み量が多くなる
ことによる。このため、この後現像することにより、図
１（Ｃ）に示すように、表面が曲面となった凸レンズか
らなるマイクロレンズ２０ａが形成される。
【００１１】このように、このマイクロレンズの形成方
法では、レンズ形成領域に対応する部分にマスクパター
ン２１ａを有するフォトマスク２１を用いて焦点をずら
して露光すると、光の回り込みの強度分布に応じて、レ
ンズ形成領域に対応する部分におけるレンズ材レジスト
層２０の表面側が逆凹レンズ状に露光されるので、露光
して現像するだけで、表面を曲面とされた凸レンズから
なるマイクロレンズ２０ａを形成することができ、した
がって従来のような熱処理工程が不要となり、マイクロ
レンズ２０ａを少ない工程数で形成することができる。
また、マイクロレンズ２０ａの表面の曲面形状は、フォ
トマスク２１を用いた露光時の焦点のずれ量（デフォー
カス度）を制御するだけで選定することができるので、
マイクロレンズ２０ａを容易にかつ制御性良く形成する
ことができる。
法では、レンズ形成領域に対応する部分にマスクパター
ン２１ａを有するフォトマスク２１を用いて焦点をずら
して露光すると、光の回り込みの強度分布に応じて、レ
ンズ形成領域に対応する部分におけるレンズ材レジスト
層２０の表面側が逆凹レンズ状に露光されるので、露光
して現像するだけで、表面を曲面とされた凸レンズから
なるマイクロレンズ２０ａを形成することができ、した
がって従来のような熱処理工程が不要となり、マイクロ
レンズ２０ａを少ない工程数で形成することができる。
また、マイクロレンズ２０ａの表面の曲面形状は、フォ
トマスク２１を用いた露光時の焦点のずれ量（デフォー
カス度）を制御するだけで選定することができるので、
マイクロレンズ２０ａを容易にかつ制御性良く形成する
ことができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レンズ材レジスト層を所定のマスクパターンを有す
るフォトマスクを用いて焦点をずらして露光して現像す
るだけで、表面を曲面とされた凸レンズからなるマイク
ロレンズを形成することができるので、従来のような熱
処理工程が不要となり、したがってマイクロレンズを少
ない工程数で容易にかつ制御性良く形成することができ
る。
ば、レンズ材レジスト層を所定のマスクパターンを有す
るフォトマスクを用いて焦点をずらして露光して現像す
るだけで、表面を曲面とされた凸レンズからなるマイク
ロレンズを形成することができるので、従来のような熱
処理工程が不要となり、したがってマイクロレンズを少
ない工程数で容易にかつ制御性良く形成することができ
る。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれこの発明の一実施例
を適用したＣＣＤ形撮像デバイスにおいてマイクロレン
ズを形成する際の各形成工程を示す断面図。
を適用したＣＣＤ形撮像デバイスにおいてマイクロレン
ズを形成する際の各形成工程を示す断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ従来のＣＣＤ形撮像
デバイスにおいてマイクロレンズを形成する際の各形成
工程を示す断面図。
デバイスにおいてマイクロレンズを形成する際の各形成
工程を示す断面図。
１１ ＣＣＤ形撮像デバイス ２０ レンズ材レジスト層 ２０ａ マイクロレンズ ２１ フォトマスク
Claims (2)
- 【請求項１】 レンズ材レジスト層を所定のマスクパタ
ーンを有するフォトマスクを用いて焦点をずらして露光
して現像することにより、表面を曲面とされた凸レンズ
からなるマイクロレンズを形成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】 前記マイクロレンズを撮像デバイス上に
形成することを特徴とする請求項１記載のマイクロレン
ズの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16296994A JPH081809A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | マイクロレンズの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16296994A JPH081809A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | マイクロレンズの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081809A true JPH081809A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15764724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16296994A Pending JPH081809A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | マイクロレンズの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081809A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979588B2 (en) | 2003-01-29 | 2005-12-27 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for manufacturing CMOS image sensor having microlens therein with high photosensitivity |
| JP2006072349A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Sharp Corp | 直接的にパターン化可能なマイクロレンズ |
| KR100972059B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2010-07-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 마이크로 렌즈의 도포 균일성을 개선한 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP16296994A patent/JPH081809A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972059B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2010-07-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 마이크로 렌즈의 도포 균일성을 개선한 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| US6979588B2 (en) | 2003-01-29 | 2005-12-27 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for manufacturing CMOS image sensor having microlens therein with high photosensitivity |
| US7670867B2 (en) * | 2003-01-29 | 2010-03-02 | Chang-Young Jeong | Method for manufacturing CMOS image sensor having microlens therein with high photosensitivity |
| JP2006072349A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Sharp Corp | 直接的にパターン化可能なマイクロレンズ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040722 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050502 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050913 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |