固体撮像装置及びその製造方法
【課題】 マイクロレンズ表面での反射を防ぐとともに感度向上に有効なマイクロレンズ構造を有し、色再現性の優れた固体撮像装置ならびに固体撮像装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 固体撮像素子基板１と、入射光を光電変換する複数の受光部２と、第１アクリル平坦膜３と、ベイヤ型の色配列をしたＲＧＢ原色フィルタである薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、第２アクリル平坦膜５と、複数の受光部２のそれぞれの上方に位置し、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部２に集光する複数のマイクロレンズ７とを備え、マイクロレンズ７の表面上には、粒子８が形成されている
【解決手段】 固体撮像素子基板１と、入射光を光電変換する複数の受光部２と、第１アクリル平坦膜３と、ベイヤ型の色配列をしたＲＧＢ原色フィルタである薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、第２アクリル平坦膜５と、複数の受光部２のそれぞれの上方に位置し、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部２に集光する複数のマイクロレンズ７とを備え、マイクロレンズ７の表面上には、粒子８が形成されている
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくはフレアやゴーストといった不具合の発生を防ぎ、かつ感度向上に有効なマイクロレンズを備えた固体撮像装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を電荷に変換する光電変換部を有するＣＣＤ型固体撮像装置およびＭＯＳ型固体撮像装置などの固体撮像装置は、ビデオカメラおよびデジタルスチルカメラ、あるいはファクシミリなどの、様々な画像入力機器に使用されている。また、このような固体撮像装置においては、小型化、高解像度化の要請により、受光部であるフォトダイオードの面積が減少してきている。このような受光部の面積減少に伴う光電変換特性の低下を補うため、いわゆるオンチップマイクロレンズが開発された。オンチップマイクロレンズは、画素ごとに形成された受光部の上方の凸型のドーム状、半球状あるいは半円筒状の樹脂から構成される。このマイクロレンズは、転送領域等の受光部以外の領域に入射しようとする光を屈折させて受光部に集光する役割を担う。
【０００３】
図６は、従来のマイクロレンズの形成方法を示すマイクロレンズの断面図である。
まず、図６（Ａ）に示されるように、固体撮像素子基板１および入射光を電気信号に変換するための受光部２の凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後、加熱乾燥させて第１アクリル平坦膜３を形成する。この第１アクリル平坦膜３上に白色光を分光するためのカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成する。さらにカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後、２００〜２５０℃で加熱乾燥する。この塗布・乾燥工程を２〜５回繰り返すことによって平坦性の高い第２アクリル平坦膜５が形成される。このとき、カラーフィルタ４Ｒはレッドのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｇはグリーンのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｂはブルーのカラーフィルタを示している。
【０００４】
次に、図６（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜５上に合成樹脂膜６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、フォトマスクを用いて所定のパターンとなるようにｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を合成樹脂膜６に照射し、各画素に分離独立するように合成樹脂膜６をパターンニングする。
【０００５】
次に、合成樹脂膜６に対して紫外線による全面露光を行い、可視光領域の透過率を全領域で９０％以上に向上させる（図６（Ｃ））。この後、全面加熱溶融処理（リフロー）を行い、上記合成樹脂膜６を所望とする曲率をもった上凸型の半球状に熱変形させ、マイクロレンズ７を形成する（図６（Ｄ））。マイクロレンズ７を構成する樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂あるいはアクリル系樹脂であって、上記のような形成方法が適用できる樹脂材料が用いられる。
【０００６】
図６（Ｅ）に、上記方法で形成されたマイクロレンズ７へ入射する光の光線を示す。この図から明らかなように、大半の入射光は、マイクロレンズ７で集光され、受光部２に到達するが、一部の光は、マイクロレンズ７表面で反射して、カメラレンズ（図外）側へ進む。
【特許文献１】特願２００４−２５１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来のマイクロレンズの形成方法によりマイクロレンズを形成した場合、マイクロレンズ表面は凹凸がなく、滑らかな状態になるため、デジタルカメラに組み込んだ際に、斜めから入射した光がマイクロレンズ表面で反射し易く、カメラレンズとの間で反射や散乱が起こる。そして、このような斜め入射光の反射・散乱は、ゴーストやフレアといった画像欠陥の原因となることがわかっている。
【０００８】
そのため、マイクロレンズ表面に反射防止膜を形成することも提案されている。例えば、特開平１０−１５０１７９号には、フッ化アルミニウム膜等をマイクロレンズ表面上に形成する技術が開示されている。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたものであり、マイクロレンズ表面での反射を防ぐとともに感度向上に有効なマイクロレンズ構造を有し、色再現性の優れた固体撮像装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する受光部と、前記受光部の上方に位置し、前記入射光を集光するマイクロレンズとを備え、前記マイクロレンズの表面には、複数の粒子が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによって、マイクロレンズ表面に形成された粒子によりマイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の受光部と、前記複数の受光部のそれぞれの上方に位置し、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズとを備え、前記複数のマイクロレンズの各々は、粒子を含有し、前記マイクロレンズが含有する粒子の粒子径は、レッドフィルタとして機能するマイクロレンズ、グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズ、ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズでそれぞれ異なることを特徴とする固体撮像装置とすることもできる。
【００１３】
これによって、マイクロレンズ表面に形成された粒子によりマイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。さらに、マイクロレンズがカラーフィルタの役割も兼ねるので、カラーフィルタを形成する必要が無くなり、小型の固体撮像装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、マイクロレンズの表面に粒子を形成すること、あるいはマイクロレンズに粒子を含有させて粒子を含有したマイクロレンズ表面をエッチングし所望の凹凸を持たせることで、マイクロレンズ表面での反射を低減させ、カメラレンズとの間で反射光が発生しにくくなるため、デジタルカメラに組み込んだ際にゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぐことが可能となる。また、マイクロレンズにより入射光の集光効率が向上するので、感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【００１７】
この固体撮像装置は、固体撮像素子基板１と、固体撮像素子基板１内に形成されたフォトダイオードである複数の受光部２と、受光部２上に形成された第１アクリル平坦膜３と、第１アクリル平坦膜３上に形成されたベイヤ型の色配列をしたＲＧＢ原色フィルタである薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ上に形成された第２アクリル平坦膜５と、複数の受光部２のそれぞれの上方に位置するように第２アクリル平坦膜５上に形成され、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部２に集光する複数のマイクロレンズ７と、マイクロレンズ７表面に形成された例えば顔料粒子等の粒子８とから構成される。このとき、カラーフィルタ４Ｒはレッドのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｇはグリーンのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｂはブルーのカラーフィルタを示している。
【００１８】
ここで、粒子８の大きさ（粒子径）は、画素毎で異なり、カラーフィルタ４Ｒが形成されて赤色光を光電変換するレッド画素（図１におけるｒ）における粒子８の粒子径と、カラーフィルタ４Ｇが形成されて緑色光を光電変換するグリーン画素（図１におけるｇ）における粒子８の粒子径と、カラーフィルタ４Ｂが形成されて青色光を光電変換するブルー画素（図１におけるｂ）における粒子８の粒子径とは異なる。例えば、レッド画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１５０ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１６５ｎｍ程度にされる。また、グリーン画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは７５ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜１６５ｎｍ、好ましくは１２５ｎｍ程度にされる。さらに、ブルー画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜１６５ｎｍ、好ましくは１２５ｎｍ程度にされる。
【００１９】
これによって、レッド画素、グリーン画素、ブルー画素で光路長が揃い、反射防止構造が形成されるので、マイクロレンズ表面での反射、フレアを低減することができる。
【００２０】
図２（Ａ）〜図２（Ｆ）は上記構造を有する固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２１】
まず、図２（Ａ）に示されるように、固体撮像素子基板１に入射光を光電変換して電気信号に変換するための受光部２を複数形成する。その後、固体撮像素子基板１及び受光部２の凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後に加熱乾燥させて第１アクリル平坦膜３を形成する。この第１アクリル平坦膜３上に白色光を分光するための薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成する。さらにカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの凹凸表面上に、アクリル樹脂を全面回転塗布した後、２００〜２５０℃で加熱乾燥する。この塗布・乾燥工程を２〜５回繰り返すことによって平坦性の高い第２アクリル平坦膜５が形成される。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜５上に、例えばアクリル系の樹脂よりなる合成樹脂膜６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、フォトマスクを用いて所定のパターンとなるようにｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を合成樹脂膜６に照射し、各画素に分離独立するように合成樹脂膜６をパターンニングする。
【００２３】
次に、図２（Ｃ）に示されるように、合成樹脂膜６に対して紫外線による全面露光を行い、可視光領域の透過率を全領域で９０％以上に向上させる。
【００２４】
次に、図２（Ｄ）に示されるように、全面加熱溶融処理（リフロー）を行い、上記合成樹脂膜６を所望とする曲率をもった上凸型の半球状に熱変形させ、マイクロレンズ７を形成する。
【００２５】
次に、図２（Ｅ）に示されるように、上記マイクロレンズ７全面に粒子８を含有したレジスト１０を全面回転塗布した後、５０℃〜２５０℃でベークする。これにより、レジスト１０に含まれる含有粒子８以外の溶剤９、例えば分散剤やバインダーが除去され、マイクロレンズ７上には粒子８だけが残存する（図２（Ｆ））。
【００２６】
以上のように本実施の形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置はマイクロレンズ構造を有し、マイクロレンズ表面上には粒子が形成される。よって、マイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態の固体撮像装置において、入射光の反射を低減させる粒子はマイクロレンズ表面上に形成されるとしたが、粒子が固体撮像装置の最表面に形成されればこれに限られず、例えば図３に示されるマイクロレンズのない構造を有する固体撮像装置では、第２アクリル平坦膜５の上に粒子８が形成されてもかまわない。また、マイクロレンズ及び平坦膜のない構造を有する固体撮像装置では、カラーフィルタ４上に粒子が形成されてもかまわない。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【００２９】
この固体撮像装置は、固体撮像素子基板１１と、固体撮像素子基板１１内に形成されたフォトダイオードである複数の受光部１２と、受光部１２上に形成された第１アクリル平坦膜１３と、第１アクリル平坦膜１３上に形成された第２アクリル平坦膜１５と、複数の受光部１２のそれぞれの上方に位置するように第２アクリル平坦膜１５上に形成され、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部１２に集光する複数のマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂと、マイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ表面に露出した例えば顔料粒子等の粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂとから構成される。
【００３０】
ここで、マイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、それぞれレッド特性のマイクロレンズ、ブルー特性のマイクロレンズ及びグリーン特性のマイクロレンズであり、レンズとしてだけでなくカラーフィルタとしても機能する。すなわち、マイクロレンズ１７Ｒはレッドのカラーフィルタとして機能し、マイクロレンズ１７Ｇはグリーンのカラーフィルタとして機能し、マイクロレンズ１７Ｂはブルーのカラーフィルタとして機能する。
【００３１】
また、粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、それぞれマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに含有される粒子であり、粒子の大きさ（粒子径）は画素毎で異なる。つまり、マイクロレンズ１７Ｒが形成されて赤色光を光電変換するレッド画素（図４におけるｒ）における粒子１８Ｒの粒子径と、マイクロレンズ１７Ｇが形成されて緑色光を光電変換するグリーン画素（図４におけるｇ）における粒子１８Ｇの粒子径と、マイクロレンズ１７Ｂが形成されて青色光を光電変換するブルー画素（図４におけるｂ）における粒子１８Ｂの粒子径とは異なる。例えば、レッド画素における粒子１８Ｒの粒子径は２５ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１５０ｎｍ程度にされ、グリーン画素における粒子１８Ｇの粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは７５ｎｍ程度にされ、ブルー画素における粒子１８Ｂの粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度にされる。
【００３２】
これによって、レッド画素、グリーン画素、ブルー画素で光路長が揃い、反射防止構造が形成されるので、マイクロレンズ表面での反射、フレアを低減することができる。
【００３３】
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は上記構造を有する固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００３４】
まず、図５（Ａ）に示されるように、図２に示される第１の実施の形態の固体撮像装置の製造方法と同様に、固体撮像素子基板１１に受光部１２を複数形成した後、固体撮像素子基板１１および受光部１２の凹凸表面上に第１アクリル平坦膜１３及び第２アクリル平坦膜１５を形成する。
【００３５】
次に、図５（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜１５上に顔料レジスト１６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、グレートーンマスクを用いてｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を顔料レジスト１６に照射し、マイクロレンズ形状になるように露光、現像する（図５（Ｃ））。このとき、顔料レジスト１６は、色フィルタ特性があり、原色の固体撮像装置であればレッド顔料レジスト、グリーン顔料レジスト及びブルー顔料レジストになる。これによって、カラーフィルタ及びマイクロレンズとして機能するマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂが形成される。
【００３６】
次に、図５（Ｄ）に示されるように、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ全面に酸素あるいはＣＦ系のガスを用いたプラズマエッチング処理を実施し、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ内の例えば分散媒あるいはバインダー等の溶剤を除去する。これによって、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに対応した粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの表面に露出する。
【００３７】
以上のように本実施の形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置はマイクロレンズ構造を有し、マイクロレンズ表面には粒子が露出する。よって、マイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。さらに、マイクロレンズがカラーフィルタの役割も兼ねるので、カラーフィルタを形成する必要が無くなり、小型の固体撮像装置を実現することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態の固体撮像装置の製造方法において、グレースケールマスクを用いて色を持つマイクロレンズを形成したが、次のような方法によりマイクロレンズを形成してもよい。すなわち、図５（Ｂ）に示される工程において各色の顔料フィルタを全面回転塗布した後に、硬化ベークする。そして、顔料フィルタの上に、図１（Ａ）〜（Ｄ）で示される方法を用いてマイクロレンズを形成した後、酸素あるいはＣＦ系のガスを用いたプラズマ処理を実施し、顔料フィルタに転写する。これにより、色を持つマイクロレンズが形成される。その後、この工程を各色、つまりレッド、グリーン、ブルーの顔料フィルタに対して繰り返すことで各色を持つマイクロレンズを形成することができる。
【００３９】
以上、本発明の固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００４０】
例えば、第１、第２の実施の形態の固体撮像装置において、粒子は顔料粒子であるとしたが、固体撮像装置の最表面に形成できればこれに限られず、違う組成の粒子であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４１】
また、第１、第２の実施形態の固体撮像装置において、原色フィルタ搭載の固体撮像装置を説明したが、もちろん補色フィルタ搭載の固体撮像装置でも問題なく、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に利用でき、特にマイクロレンズ構造を有する固体撮像装置及びその製造方法に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】従来の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１１ 固体撮像素子基板
２、１２ 受光部
３、１３ 第１アクリル平坦膜
４Ｒ レッドのカラーフィルタ
４Ｇ グリーンのカラーフィルタ
４Ｂ ブルーのカラーフィルタ
５、１５ 第２アクリル平坦膜
６ 合成樹脂膜
７ マイクロレンズ
８ 粒子
９ 溶剤
１０ レジスト
１６ 顔料レジスト
１７Ｒ レッド特性のマイクロレンズ
１７Ｇ グリーン特性のマイクロレンズ
１７Ｂ ブルー特性のマイクロレンズ
１８Ｒ レッド特性のマイクロレンズの含有粒子
１８Ｇ グリーン特性のマイクロレンズの含有粒子
１８Ｂ ブルー特性のマイクロレンズの含有粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくはフレアやゴーストといった不具合の発生を防ぎ、かつ感度向上に有効なマイクロレンズを備えた固体撮像装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を電荷に変換する光電変換部を有するＣＣＤ型固体撮像装置およびＭＯＳ型固体撮像装置などの固体撮像装置は、ビデオカメラおよびデジタルスチルカメラ、あるいはファクシミリなどの、様々な画像入力機器に使用されている。また、このような固体撮像装置においては、小型化、高解像度化の要請により、受光部であるフォトダイオードの面積が減少してきている。このような受光部の面積減少に伴う光電変換特性の低下を補うため、いわゆるオンチップマイクロレンズが開発された。オンチップマイクロレンズは、画素ごとに形成された受光部の上方の凸型のドーム状、半球状あるいは半円筒状の樹脂から構成される。このマイクロレンズは、転送領域等の受光部以外の領域に入射しようとする光を屈折させて受光部に集光する役割を担う。
【０００３】
図６は、従来のマイクロレンズの形成方法を示すマイクロレンズの断面図である。
まず、図６（Ａ）に示されるように、固体撮像素子基板１および入射光を電気信号に変換するための受光部２の凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後、加熱乾燥させて第１アクリル平坦膜３を形成する。この第１アクリル平坦膜３上に白色光を分光するためのカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成する。さらにカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後、２００〜２５０℃で加熱乾燥する。この塗布・乾燥工程を２〜５回繰り返すことによって平坦性の高い第２アクリル平坦膜５が形成される。このとき、カラーフィルタ４Ｒはレッドのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｇはグリーンのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｂはブルーのカラーフィルタを示している。
【０００４】
次に、図６（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜５上に合成樹脂膜６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、フォトマスクを用いて所定のパターンとなるようにｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を合成樹脂膜６に照射し、各画素に分離独立するように合成樹脂膜６をパターンニングする。
【０００５】
次に、合成樹脂膜６に対して紫外線による全面露光を行い、可視光領域の透過率を全領域で９０％以上に向上させる（図６（Ｃ））。この後、全面加熱溶融処理（リフロー）を行い、上記合成樹脂膜６を所望とする曲率をもった上凸型の半球状に熱変形させ、マイクロレンズ７を形成する（図６（Ｄ））。マイクロレンズ７を構成する樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂あるいはアクリル系樹脂であって、上記のような形成方法が適用できる樹脂材料が用いられる。
【０００６】
図６（Ｅ）に、上記方法で形成されたマイクロレンズ７へ入射する光の光線を示す。この図から明らかなように、大半の入射光は、マイクロレンズ７で集光され、受光部２に到達するが、一部の光は、マイクロレンズ７表面で反射して、カメラレンズ（図外）側へ進む。
【特許文献１】特願２００４−２５１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来のマイクロレンズの形成方法によりマイクロレンズを形成した場合、マイクロレンズ表面は凹凸がなく、滑らかな状態になるため、デジタルカメラに組み込んだ際に、斜めから入射した光がマイクロレンズ表面で反射し易く、カメラレンズとの間で反射や散乱が起こる。そして、このような斜め入射光の反射・散乱は、ゴーストやフレアといった画像欠陥の原因となることがわかっている。
【０００８】
そのため、マイクロレンズ表面に反射防止膜を形成することも提案されている。例えば、特開平１０−１５０１７９号には、フッ化アルミニウム膜等をマイクロレンズ表面上に形成する技術が開示されている。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたものであり、マイクロレンズ表面での反射を防ぐとともに感度向上に有効なマイクロレンズ構造を有し、色再現性の優れた固体撮像装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する受光部と、前記受光部の上方に位置し、前記入射光を集光するマイクロレンズとを備え、前記マイクロレンズの表面には、複数の粒子が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによって、マイクロレンズ表面に形成された粒子によりマイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の受光部と、前記複数の受光部のそれぞれの上方に位置し、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズとを備え、前記複数のマイクロレンズの各々は、粒子を含有し、前記マイクロレンズが含有する粒子の粒子径は、レッドフィルタとして機能するマイクロレンズ、グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズ、ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズでそれぞれ異なることを特徴とする固体撮像装置とすることもできる。
【００１３】
これによって、マイクロレンズ表面に形成された粒子によりマイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。さらに、マイクロレンズがカラーフィルタの役割も兼ねるので、カラーフィルタを形成する必要が無くなり、小型の固体撮像装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、マイクロレンズの表面に粒子を形成すること、あるいはマイクロレンズに粒子を含有させて粒子を含有したマイクロレンズ表面をエッチングし所望の凹凸を持たせることで、マイクロレンズ表面での反射を低減させ、カメラレンズとの間で反射光が発生しにくくなるため、デジタルカメラに組み込んだ際にゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぐことが可能となる。また、マイクロレンズにより入射光の集光効率が向上するので、感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【００１７】
この固体撮像装置は、固体撮像素子基板１と、固体撮像素子基板１内に形成されたフォトダイオードである複数の受光部２と、受光部２上に形成された第１アクリル平坦膜３と、第１アクリル平坦膜３上に形成されたベイヤ型の色配列をしたＲＧＢ原色フィルタである薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ上に形成された第２アクリル平坦膜５と、複数の受光部２のそれぞれの上方に位置するように第２アクリル平坦膜５上に形成され、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部２に集光する複数のマイクロレンズ７と、マイクロレンズ７表面に形成された例えば顔料粒子等の粒子８とから構成される。このとき、カラーフィルタ４Ｒはレッドのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｇはグリーンのカラーフィルタを示し、カラーフィルタ４Ｂはブルーのカラーフィルタを示している。
【００１８】
ここで、粒子８の大きさ（粒子径）は、画素毎で異なり、カラーフィルタ４Ｒが形成されて赤色光を光電変換するレッド画素（図１におけるｒ）における粒子８の粒子径と、カラーフィルタ４Ｇが形成されて緑色光を光電変換するグリーン画素（図１におけるｇ）における粒子８の粒子径と、カラーフィルタ４Ｂが形成されて青色光を光電変換するブルー画素（図１におけるｂ）における粒子８の粒子径とは異なる。例えば、レッド画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１５０ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１６５ｎｍ程度にされる。また、グリーン画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは７５ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜１６５ｎｍ、好ましくは１２５ｎｍ程度にされる。さらに、ブルー画素における粒子８の粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度にされ、粒子間隔は１００ｎｍ〜１６５ｎｍ、好ましくは１２５ｎｍ程度にされる。
【００１９】
これによって、レッド画素、グリーン画素、ブルー画素で光路長が揃い、反射防止構造が形成されるので、マイクロレンズ表面での反射、フレアを低減することができる。
【００２０】
図２（Ａ）〜図２（Ｆ）は上記構造を有する固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２１】
まず、図２（Ａ）に示されるように、固体撮像素子基板１に入射光を光電変換して電気信号に変換するための受光部２を複数形成する。その後、固体撮像素子基板１及び受光部２の凹凸表面上にアクリル樹脂を全面回転塗布した後に加熱乾燥させて第１アクリル平坦膜３を形成する。この第１アクリル平坦膜３上に白色光を分光するための薄膜カラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成する。さらにカラーフィルタ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの凹凸表面上に、アクリル樹脂を全面回転塗布した後、２００〜２５０℃で加熱乾燥する。この塗布・乾燥工程を２〜５回繰り返すことによって平坦性の高い第２アクリル平坦膜５が形成される。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜５上に、例えばアクリル系の樹脂よりなる合成樹脂膜６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、フォトマスクを用いて所定のパターンとなるようにｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を合成樹脂膜６に照射し、各画素に分離独立するように合成樹脂膜６をパターンニングする。
【００２３】
次に、図２（Ｃ）に示されるように、合成樹脂膜６に対して紫外線による全面露光を行い、可視光領域の透過率を全領域で９０％以上に向上させる。
【００２４】
次に、図２（Ｄ）に示されるように、全面加熱溶融処理（リフロー）を行い、上記合成樹脂膜６を所望とする曲率をもった上凸型の半球状に熱変形させ、マイクロレンズ７を形成する。
【００２５】
次に、図２（Ｅ）に示されるように、上記マイクロレンズ７全面に粒子８を含有したレジスト１０を全面回転塗布した後、５０℃〜２５０℃でベークする。これにより、レジスト１０に含まれる含有粒子８以外の溶剤９、例えば分散剤やバインダーが除去され、マイクロレンズ７上には粒子８だけが残存する（図２（Ｆ））。
【００２６】
以上のように本実施の形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置はマイクロレンズ構造を有し、マイクロレンズ表面上には粒子が形成される。よって、マイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態の固体撮像装置において、入射光の反射を低減させる粒子はマイクロレンズ表面上に形成されるとしたが、粒子が固体撮像装置の最表面に形成されればこれに限られず、例えば図３に示されるマイクロレンズのない構造を有する固体撮像装置では、第２アクリル平坦膜５の上に粒子８が形成されてもかまわない。また、マイクロレンズ及び平坦膜のない構造を有する固体撮像装置では、カラーフィルタ４上に粒子が形成されてもかまわない。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【００２９】
この固体撮像装置は、固体撮像素子基板１１と、固体撮像素子基板１１内に形成されたフォトダイオードである複数の受光部１２と、受光部１２上に形成された第１アクリル平坦膜１３と、第１アクリル平坦膜１３上に形成された第２アクリル平坦膜１５と、複数の受光部１２のそれぞれの上方に位置するように第２アクリル平坦膜１５上に形成され、入射光をそれぞれ下方に位置する受光部１２に集光する複数のマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂと、マイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ表面に露出した例えば顔料粒子等の粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂとから構成される。
【００３０】
ここで、マイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、それぞれレッド特性のマイクロレンズ、ブルー特性のマイクロレンズ及びグリーン特性のマイクロレンズであり、レンズとしてだけでなくカラーフィルタとしても機能する。すなわち、マイクロレンズ１７Ｒはレッドのカラーフィルタとして機能し、マイクロレンズ１７Ｇはグリーンのカラーフィルタとして機能し、マイクロレンズ１７Ｂはブルーのカラーフィルタとして機能する。
【００３１】
また、粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、それぞれマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに含有される粒子であり、粒子の大きさ（粒子径）は画素毎で異なる。つまり、マイクロレンズ１７Ｒが形成されて赤色光を光電変換するレッド画素（図４におけるｒ）における粒子１８Ｒの粒子径と、マイクロレンズ１７Ｇが形成されて緑色光を光電変換するグリーン画素（図４におけるｇ）における粒子１８Ｇの粒子径と、マイクロレンズ１７Ｂが形成されて青色光を光電変換するブルー画素（図４におけるｂ）における粒子１８Ｂの粒子径とは異なる。例えば、レッド画素における粒子１８Ｒの粒子径は２５ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは１５０ｎｍ程度にされ、グリーン画素における粒子１８Ｇの粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは７５ｎｍ程度にされ、ブルー画素における粒子１８Ｂの粒子径は２５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度にされる。
【００３２】
これによって、レッド画素、グリーン画素、ブルー画素で光路長が揃い、反射防止構造が形成されるので、マイクロレンズ表面での反射、フレアを低減することができる。
【００３３】
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は上記構造を有する固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００３４】
まず、図５（Ａ）に示されるように、図２に示される第１の実施の形態の固体撮像装置の製造方法と同様に、固体撮像素子基板１１に受光部１２を複数形成した後、固体撮像素子基板１１および受光部１２の凹凸表面上に第１アクリル平坦膜１３及び第２アクリル平坦膜１５を形成する。
【００３５】
次に、図５（Ｂ）に示されるように、第２アクリル平坦膜１５上に顔料レジスト１６を全面回転塗布した後、低温乾燥させる。この後、グレートーンマスクを用いてｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の紫外光を顔料レジスト１６に照射し、マイクロレンズ形状になるように露光、現像する（図５（Ｃ））。このとき、顔料レジスト１６は、色フィルタ特性があり、原色の固体撮像装置であればレッド顔料レジスト、グリーン顔料レジスト及びブルー顔料レジストになる。これによって、カラーフィルタ及びマイクロレンズとして機能するマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂが形成される。
【００３６】
次に、図５（Ｄ）に示されるように、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ全面に酸素あるいはＣＦ系のガスを用いたプラズマエッチング処理を実施し、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ内の例えば分散媒あるいはバインダー等の溶剤を除去する。これによって、各色を持つマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂに対応した粒子１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがマイクロレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの表面に露出する。
【００３７】
以上のように本実施の形態の固体撮像装置によれば、固体撮像装置はマイクロレンズ構造を有し、マイクロレンズ表面には粒子が露出する。よって、マイクロレンズ表面での入射光の反射を防止しつつ感度を向上させることができる。すなわち、ゴーストやフレアといった画像欠陥を防ぎつつ感度を向上させることができるので、色再現性の優れた固体撮像装置を実現することができる。さらに、マイクロレンズがカラーフィルタの役割も兼ねるので、カラーフィルタを形成する必要が無くなり、小型の固体撮像装置を実現することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態の固体撮像装置の製造方法において、グレースケールマスクを用いて色を持つマイクロレンズを形成したが、次のような方法によりマイクロレンズを形成してもよい。すなわち、図５（Ｂ）に示される工程において各色の顔料フィルタを全面回転塗布した後に、硬化ベークする。そして、顔料フィルタの上に、図１（Ａ）〜（Ｄ）で示される方法を用いてマイクロレンズを形成した後、酸素あるいはＣＦ系のガスを用いたプラズマ処理を実施し、顔料フィルタに転写する。これにより、色を持つマイクロレンズが形成される。その後、この工程を各色、つまりレッド、グリーン、ブルーの顔料フィルタに対して繰り返すことで各色を持つマイクロレンズを形成することができる。
【００３９】
以上、本発明の固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００４０】
例えば、第１、第２の実施の形態の固体撮像装置において、粒子は顔料粒子であるとしたが、固体撮像装置の最表面に形成できればこれに限られず、違う組成の粒子であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４１】
また、第１、第２の実施形態の固体撮像装置において、原色フィルタ搭載の固体撮像装置を説明したが、もちろん補色フィルタ搭載の固体撮像装置でも問題なく、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に利用でき、特にマイクロレンズ構造を有する固体撮像装置及びその製造方法に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】従来の固体撮像装置の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１１ 固体撮像素子基板
２、１２ 受光部
３、１３ 第１アクリル平坦膜
４Ｒ レッドのカラーフィルタ
４Ｇ グリーンのカラーフィルタ
４Ｂ ブルーのカラーフィルタ
５、１５ 第２アクリル平坦膜
６ 合成樹脂膜
７ マイクロレンズ
８ 粒子
９ 溶剤
１０ レジスト
１６ 顔料レジスト
１７Ｒ レッド特性のマイクロレンズ
１７Ｇ グリーン特性のマイクロレンズ
１７Ｂ ブルー特性のマイクロレンズ
１８Ｒ レッド特性のマイクロレンズの含有粒子
１８Ｇ グリーン特性のマイクロレンズの含有粒子
１８Ｂ ブルー特性のマイクロレンズの含有粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換する受光部と、
前記受光部の上方に位置し、前記入射光を集光するマイクロレンズとを備え、
前記マイクロレンズの表面には、複数の粒子が形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、顔料粒子である
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記固体撮像装置は、さらに、複数の前記受光部及び前記マイクロレンズと、前記複数の受光部の上方に位置し、ベイヤ型の色配列をした原色フィルタを備え、
前記マイクロレンズの表面に形成された粒子の大きさ（粒子径）は、レッドフィルタが配置されたレッド画素、グリーンフィルタが配置されたグリーン画素及びブルーフィルタが配置されたブルー画素で異なる
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記レッド画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜２００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜２００ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記グリーン画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜１６５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記ブルー画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜１６５ｎｍの粒子間隔とを有する
ことを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記レッド画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、１５０ｎｍの粒子径と、１６５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記グリーン画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、７５ｎｍの粒子径と、１２５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記ブルー画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、５０ｎｍの粒子径と、１２５ｎｍの粒子間隔とを有する
ことを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
入射光を光電変換する複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれの上方に位置し、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズとを備え、
前記複数のマイクロレンズの各々は、粒子を含有し、
前記マイクロレンズが含有する粒子の粒子径は、レッドフィルタとして機能するマイクロレンズ、グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズ、ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズでそれぞれ異なる
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
前記マイクロレンズが含有する粒子は、前記マイクロレンズ表面に露出しており、
前記粒子のマイクロレンズ表面への露出は、前記マイクロレンズにエッチング処理を施すことで行われる
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記レッドフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜２００ｎｍの粒子径を有し、
前記グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径を有し、
前記ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径を有する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記レッドフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、１５０ｎｍの粒子径を有し、
前記グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、７５ｎｍの粒子径を有し、
前記ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、５０ｎｍの粒子径を有する
ことを特徴とする請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
基板に、入射光を光電変換する受光部を形成する受光部形成工程と、
前記受光部の上方に、前記入射光を集光するマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程と、
前記マイクロレンズの表面に粒子を含有するレジストを塗布し、前記レジストに対して加熱処理を施して前記レジスト中の溶剤を除去し、前記マイクロレンズの表面に粒子を形成する粒子形成工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
基板に、入射光を光電変換する受光部を複数形成する受光部形成工程と、
前記複数の受光部のそれぞれの上方に、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程とを含み、
前記マイクロレンズ形成工程において、前記複数の受光部のそれぞれの上方に、機能させるフィルタの種類に対応した粒子径の粒子を含有したレジストを形成し、グレースケールマスクを使用して前記レジストをレンズ形状と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１２】
前記固体撮像装置の製造方法は、さらに、前記複数のマイクロレンズの各々に対してエッチング処理を施し、前記マイクロレンズが含有する粒子を前記マイクロレンズの表面に露出させる粒子露出工程を含む
ことを特徴とする請求項１１記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１】
入射光を光電変換する受光部と、
前記受光部の上方に位置し、前記入射光を集光するマイクロレンズとを備え、
前記マイクロレンズの表面には、複数の粒子が形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、顔料粒子である
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記固体撮像装置は、さらに、複数の前記受光部及び前記マイクロレンズと、前記複数の受光部の上方に位置し、ベイヤ型の色配列をした原色フィルタを備え、
前記マイクロレンズの表面に形成された粒子の大きさ（粒子径）は、レッドフィルタが配置されたレッド画素、グリーンフィルタが配置されたグリーン画素及びブルーフィルタが配置されたブルー画素で異なる
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記レッド画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜２００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜２００ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記グリーン画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜１６５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記ブルー画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径と、１００ｎｍ〜１６５ｎｍの粒子間隔とを有する
ことを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記レッド画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、１５０ｎｍの粒子径と、１６５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記グリーン画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、７５ｎｍの粒子径と、１２５ｎｍの粒子間隔とを有し、
前記ブルー画素の前記マイクロレンズの表面に形成された粒子は、５０ｎｍの粒子径と、１２５ｎｍの粒子間隔とを有する
ことを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
入射光を光電変換する複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれの上方に位置し、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズとを備え、
前記複数のマイクロレンズの各々は、粒子を含有し、
前記マイクロレンズが含有する粒子の粒子径は、レッドフィルタとして機能するマイクロレンズ、グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズ、ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズでそれぞれ異なる
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
前記マイクロレンズが含有する粒子は、前記マイクロレンズ表面に露出しており、
前記粒子のマイクロレンズ表面への露出は、前記マイクロレンズにエッチング処理を施すことで行われる
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記レッドフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜２００ｎｍの粒子径を有し、
前記グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径を有し、
前記ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、２５ｎｍ〜１００ｎｍの粒子径を有する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記レッドフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、１５０ｎｍの粒子径を有し、
前記グリーンフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、７５ｎｍの粒子径を有し、
前記ブルーフィルタとして機能するマイクロレンズが含有する粒子は、５０ｎｍの粒子径を有する
ことを特徴とする請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
基板に、入射光を光電変換する受光部を形成する受光部形成工程と、
前記受光部の上方に、前記入射光を集光するマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程と、
前記マイクロレンズの表面に粒子を含有するレジストを塗布し、前記レジストに対して加熱処理を施して前記レジスト中の溶剤を除去し、前記マイクロレンズの表面に粒子を形成する粒子形成工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
基板に、入射光を光電変換する受光部を複数形成する受光部形成工程と、
前記複数の受光部のそれぞれの上方に、レッドフィルタ、グリーンフィルタ及びブルーフィルタのいずれかとして機能し、かつ前記入射光を集光する複数のマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程とを含み、
前記マイクロレンズ形成工程において、前記複数の受光部のそれぞれの上方に、機能させるフィルタの種類に対応した粒子径の粒子を含有したレジストを形成し、グレースケールマスクを使用して前記レジストをレンズ形状と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１２】
前記固体撮像装置の製造方法は、さらに、前記複数のマイクロレンズの各々に対してエッチング処理を施し、前記マイクロレンズが含有する粒子を前記マイクロレンズの表面に露出させる粒子露出工程を含む
ことを特徴とする請求項１１記載の固体撮像装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２６１２３８（Ｐ２００６−２６１２３８Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７３８０１（Ｐ２００５−７３８０１）
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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