JP2001208902A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像素子の受光部の受光効率を上げ、固体
撮像装置の感度や画質を向上できる固体撮像素子を提供
することを目的とする。 【解決手段】半導体基板11に光電変換素子12、遮光
部13、平坦化層14、カラーフィルタ15、平坦化層
16及びアンダーコート層17を形成し、さらに、樹脂
レンズ21bを形成し、樹脂レンズ21bをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ21b間のアンダーコート層17
をエッチング処理して樹脂レンズ21c、辺方向の凹み
22及び対角方向の凹み23を形成する。さらに、樹脂
レンズ21c及び凹みに所定厚の透明樹脂層31を形成
して、マイクロレンズ40及びマイクロレンズアレイ5
0を有する固体撮像素子を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、C−MOSやCC
D等の受光素子に代表される固体撮像素子及び固体撮像
素子上に形成されるマイクロレンズに関し、特に、マイ
クロレンズの実効的な開口率を上げることによる感度向
上及びスミアを低減した固体撮像素子及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】CCDなどの受光素子の光電変換に寄与
する領域(開口部)は、素子サイズや画素数にも依存す
るが、その全面積に対し20〜40%程度に限られてし
まう。開口部が小さいことは、そのまま感度低下につな
がるため、これを補うために受光素子上に集光のための
マイクロレンズを形成することが一般的である。しかし
ながら、近時、200万画素を超える高精細CCD固体
撮像素子への要求が強くなり、これら高精細CCDにお
いて付随するマイクロレンズの開口率低下(すなわち感
度低下)及びスミアなどのノイズ増加が、大きな問題と
なってきている。
【0003】マイクロレンズ形成技術については、公知
の技術として例えば、特開昭60−53073号公報に
比較的詳細に示されている。さらに、特開昭60−S3
073号公報には、レンズを丸く半球状に形成する技術
として熱フローによる樹脂の熱流動性(熱フロー)を用
いた技術、また、いくつかのエツチング技術によりレン
ズを加工する技術も詳細に開示されている。加えて、レ
ンズ表面にPGMAなどの有機膜やOCD(SiO
2系)の無機膜の形成なども開示されている。樹脂レン
ズ上にレンズ材との屈折率差のある薄膜を積層する技術
は、特開平5−48057号公報や前記の特開昭60−
53073号公報に既に開示されている。
【0004】固体撮像素子の高精細化は、5μmピッチ
以下のマイクロレンズの配列及び0.3μm以下のマイ
クロレンズ間ギャップ(以下、レンズ間ギャップと称
す)が要求されてきている。しかし、一般にマイクロレ
ンズは、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィーと熱
フロー技術を併用して形成しており、これら技術からく
る制約で、そのマクロレンズの辺方向のレンズ間ギャッ
プは1μmからせいぜい0.4μmである。レンズ間ギ
ャップを0.3μm以下にすると隣り合うマイクロレン
ズがそれぞれのレンズエッジでくっつき、ムラ不良とな
ることが多く、量産レベルの安定生産技術とはならな
い。こうした従来技術からくる制約は、高精細化に伴う
マイクロレンズの開口率低下、換言すると固体撮像素子
の感度低下につながる問題を有している。
【0005】マイクロレンズのくっつきを避けるための
安定生産技術、あるいは高開口率技術として、前記の特
開昭60−53073号公報、特開平6−112459
号公報、特開平9−45884号公報などのエツチング
を利用した“溝方式”と呼ばれる技術が開示されている
が、これら技術はマイクロレンズ間に凹部の形成は可能
であるものの、0.3μm以下の狭ギャップにはなりに
くい。すなわち、マイクロレンズを母型としてドライエ
ツチなどによりエッチングしていくため、基本的にレン
ズ形状がなだらかに、同時に凹部も丸く広がる傾向に加
工されてしまう。等方性エツチング、異方性エツチング
いずれも母型パターンより基本的には、より狭ギャップ
に加工するものでない。さらに、特開平6−11245
9号公報に開示されている“構方式”は、1μmレベル
の広いギャップにて効果が出るもので、0.3μm以下
の狭ギャップを再現できるものではない。これらの技術
は、基本的にマイクロレンズ間の形状をなめらかに加工
する技術である。
【0006】樹脂レンズ上に、等方的に無機膜や樹脂膜
を堆積形成して狭ギャップを達成しようとする技術は、
たとえば尿素樹脂を蒸着機をもちいて合成蒸着する方法
や特開平5−48057号公報に開示されているように
ECRプラズマなどのCVDを用いて堆積する方法など
がある。しかし、これら技術は、高価な真空装置やCV
D装置を使用する必要があり、簡便な方式といえず大幅
なコストアップとなる方法である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み考案されたもので、0.3μm以下のマイクロ
レンズ間のギャップを達成し、感度向上及びスミアを低
減できる固体撮像素子を提供することを目的とし、マイ
クロレンズアレイ対角方向の集光効果をカバーし、対角
方向のマイクロレンズ間の平坦部の光反射による固体撮
像素子の特性低下を解消する技術を極めて簡便な手法で
提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず、請求項1においては、少なく
とも光電変換素子と、平坦化層と、カラーフィルタと、
アンダーコート層と、マイクロレンズが2次元的に配置
されたマイクロレンズアレイとを備えてなる固体撮像素
子において、前記マイクロレンズアレイ対角方向の前記
マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚みDxyが前記マイ
クロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間の透明
樹脂層の厚みDより薄く形成されており、且つ、前記マ
イクロレンズアレイ辺方向の前記マイクロレンズ間のギ
ャップが0.3μm〜0.005μmの範囲内であるこ
とを特徴とする固体撮像素子としたものである。
【0009】また、請求項2においては、前記マイクロ
レンズは凸形状の樹脂レンズ上に透明樹脂層を形成した
2層構成からなっており、前記透明樹脂層の膜厚が0.
3μm〜0.01μmの範囲であって、前記マイクロレ
ンズが形成されているアンダーコート層の前記マイクロ
レンズアレイ辺方向及び対角方向の前記マイクロレンズ
間に1.5μm〜0.05μmの凹みを設けたことを特
徴とする請求項1に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
【0010】さらにまた、請求項3においては、前記ア
ンダーコート層は前記樹脂レンズの基材よりエッチング
レートの高い透明樹脂で形成されていることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の固体撮像素子としたものであ
る。
【0011】さらにまた、請求項4においては、前記マ
イクロレンズアレイ辺方向の前記樹脂レンズ間のギャッ
プが0.6μm以下に形成されていることを特徴とする
請求項1ないし3のうちいずれか一項に記載の固体撮像
素子としたものである。
【0012】さらにまた、請求項5においては、以下の
工程を少なくとも備えることを特徴とする固体撮像素子
の製造方法としたものである。 (a)半導体基板に光電変換素子、遮光部、平坦化層、
カラーフィルタ、平坦化層及びアンダーコート層を形成
する工程。 (b)前記アンダーコート層上にレンズ材料を塗布し感
光性樹脂層を形成し、露光・現像処理して樹脂パターン
層を形成する工程。 (c)前記樹脂パターン層を熱フローさせて樹脂レンズ
を形成する工程。 (d)前記樹脂レンズ間の露出した前記アンダーコート
層をエッチングして凹みを形成する工程 (e)前記樹脂レンズ及び前記アンダーコート層上に透
明樹脂を塗布してマイクロレンズ及びマイクロレンズア
レイを形成し、固体撮像素子を形成する工程。
【0013】さらにまた、請求項6においては、前記ア
ンダーコート層の凹みの深さを1.5μm〜0.05μ
mの範囲にすることを特徴とする請求項5記載の固体撮
像素子の製造方法としたものである。
【0014】さらにまた、請求項7においては、前記透
明樹脂層の膜厚を0.3μm〜0.01μmにすること
を特徴とする請求項5又は6に記載の固体撮像素子の製
造方法としたものである。
【0015】なお、本発明でのレンズ間ギャップは、マ
イクロレンズないし樹脂レンズの曲率から凹部にかけて
の変曲点の位置を目安として、その変曲点間の狭い方
(広い方はレンズ開口寸法)の寸法を指す。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例を示す固
体撮像素子の部分平面図を、図2は図1の平面図をA−
A線で切断した固体撮像素子の部分模式断面図を、図3
(a)は図1の平面図をB−B線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図を、図3
(b)は図1の平面図をC−C線で切断したアンダーコ
ート層及びマイクロレンズの部分模式断面図をそれぞれ
示す。本発明の固体撮像素子は、図1及び図2に示すよ
うに、半導体基板11に光電変換素子12、遮光部1
3、平坦化層14、カラーフィルタ15、平坦化層16
及びアンダーコート層17を形成し、さらに、樹脂レン
ズ21c及び透明樹脂層31からなるマイクロレンズ4
0及びマイクロレンズアレイ50を形成したものであ
る。マイクロレンズ40の形成にあたっては、樹脂レン
ズ21bを形成した後、樹脂レンズ21bをマスクレジ
ストにして樹脂レンズ21b間のアンダーコート層17
をエッチングしてマイクロレンズアレイ辺方向の凹み2
2及びマイクロレンズアレイ対角方向の凹み23を形成
し、透明樹脂層31形成後のマイクロレンズアレイ辺方
向のマイクロレンズ40間のギャップを0.005〜
0.3μmの範囲にコントロールし、マイクロレンズア
レイ対角方向のマイクロレンズ40間の透明樹脂層の厚
みDxyをマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ40間の透明樹脂層の厚みDより薄くなるようにした
ものである。
【0017】通常、熱フローを利用した樹脂レンズ21
bは、マイクロレンズアレイ50の対角XY方向にはな
だらかになりやすく、レンズ曲率が辺(X又はY)方向
と比較して大きくなり、対角方向の集光性が悪くなる
が、本発明ではマイクロレンズアレイ50の辺方向及び
対角方向の樹脂レンズ21c間に凹み22及び凹み23
を設けて、特にマイクロレンズアレイ50の対角方向の
レンズ効果を増長させ、集光効果を補っている。
【0018】さらに、樹脂レンズ21c間の凹み22及
び凹み23の深さを1.5〜0.05μmに、樹脂レン
ズ21c上に形成する透明樹脂層31の膜厚を0.3〜
0.01μmの範囲に制御することにより、マイクロレ
ンズアレイ50の辺方向のマイクロレンズ40間のギャ
ップ及びマイクロレンズアレイ50の対角方向のマイク
ロレンズ40間の透明樹脂層の厚みDxyを制御してい
る。樹脂レンズ21c上に形成する透明樹脂層31の膜
厚は塗布液の性状を調整して再現する。これは、スミア
量の調整やレンズ収差の調整がある程度可能であること
を意味する。また、透明樹脂に擬集性の強い樹脂を採用
すれば、レンズ形状を強調(より丸く形成)すること
も、あるいは、透明樹脂の屈折率を調整することより、
レンズ表面の光の反射をある程度調整できる。樹脂レン
ズと透明樹脂の屈折率を同じにすれば、レンズ設計が簡
単になる長所もある。
【0019】樹脂レンズ21cの形成に用いる樹脂材料
は、マイクロレンズ材料、透明樹脂、アンダーコート材
料含め、可視域の透明性(可視域透過率)が高く、実用
的な信頼性(耐熱性、耐光性、耐熱サイクル等)があれ
ば良く、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エリア樹脂
などの尿素樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重
合物などが使用可能であり、一般には、フェノール系の
感光性樹脂あるいは低分子量のメラミンーエポキシ共重
合物が用いられる。
【0020】請求項2に関わる内容は、図3(a)及び
図3(b)を用いて説明することができる。マイクロレ
ンズアレイ対角方向の樹脂レンズ21c間の凹部み23
を、辺方向の凹み22より深く形成することにより、透
明樹脂層31形成後のマイクロレンズ40の形状を対角
方向にも保持することができる。なお、図3(a)に示
すマイクロレンズアレイ辺方向の凹み22の透明樹脂層
の厚みDより、図3(b)のマイクロレンズアレイ対角
方向の凹み23の透明樹脂層の厚みDxyは約0.4μ
m薄く形成されている。この対角方向の凹み23の透明
樹脂層の厚みDxyは、樹脂レンズ21b形成後のアン
ダーコート層17のエツチング量と塗布形成される透明
樹脂の膜厚や透明樹脂液の性状により調整可能である。
対角方向のレンズ間非有効部は面積比率も高く、平坦に
形成されると、その非有効部からの表面反射が固体撮像
素子のカバーガラスから再反射、再入射してスミアなど
のノイズ光の原因となり、固体撮像素子の特性を劣化さ
せる。マイクロレンズアレイ対角方向のマイクロレンズ
40間の凹み23の透明樹脂層の膜厚Dxyを薄く形成
することにより、固体撮像素子の特性改善に大きな効果
がある。
【0021】樹脂レンズ21c及び凹み上の透明樹脂層
17は、真空成膜などの高価な手法を取らずに、透明樹
脂をスピンコートのような低コストで簡便な方法で形成
できるメリットがあるが、1μm以下のサブミクロン領
域を安定して再現するには、十分な条件設定が不可欠で
ある。透明樹脂塗布後の透明樹脂層17の膜厚や凹み2
2及び凹み23の埋まり具合は、溶剤の極性や用いる樹
脂の凝集力、チキソ性、また、界面活性剤の有無や添加
量、液温や基板温度、下地の条件、コート条件により影
響を受ける。鋭意検討の結果、本発明者らは、サブミク
ロン領域でマイクロレンズアレイ辺方向のマイクロレン
ズ間のギャップを再現できる透明樹脂層17の膜厚は、
0.3μm以下の薄い膜厚である必要があることを見い
だした。0.3μmを超える膜厚では、レンズ間の凹み
が埋まりすぎて、狭ギャップが得られなくなり、また、
0.03μm以下の薄膜では樹脂の塗布液が希薄溶液系
のため不安定となり、塗布時に均質な膜形成となりにく
い。また、マイクロレンズ間の凹みは、マイクロレンズ
アレイ対角方向より辺方向が埋まりやすいため、マイク
ロレンズアレイ辺方向のマイクロレンズ間のギャップを
コントロールするためには、塗布液の性状やコート条件
で左右されるが、透明樹脂の塗布時のムラ発生等を考慮
した結果凹み22及びの凹み23の深さは、1.5μm
から0.05μmの範囲内で形成しなければならない。
【0022】マイクロレンズ40を形成するための樹脂
レンズ21cの辺方向のギャップをあらかじめ0.6μ
m以下、たとえば、0.5μm〜0.3μmのギャップ
にしておく必要がある。この事由については、以下の固
体撮像素子の製造方法にて説明を加える。
【0023】以下、本発明の固体撮像素子の製造方法に
ついて図面を用いて説明する。図4(a)〜(e)は、
本発明の固体撮像素子の一実施例の製造方法を工程順に
示す構成部分断面図である。尚、図4(b)〜図4
(d)では平坦化層16から半導体基板11の部分を省
略してある。まず、光電変換素子12及び遮光部13が
形成された半導体基板11上に透明樹脂溶液をスピンナ
ーで塗布し、所定厚の平坦化層14を形成する。次に、
平坦化層14上にRed、Green、Blueからな
る3色のカラーフィルタ15を形成する。次に、所定厚
の平坦化層16及びアンダーコート層17を形成し、ア
ンダーコート層17上に樹脂レンズの基材からなる感光
性樹脂溶液をスピンナーで塗布し、感光性樹脂層21を
形成する(図4(a)参照)。
【0024】次に、感光性樹脂層21を所定のパターン
を有するフォトマスクを用いて、露光・現像等の一連の
パターニング処理を行ってアンダーコート層17上に樹
脂パターン層21aを形成する(図4(b)参照)。本
発明の固体撮像素子は、0.3μm以下のいわば半導体
レベルの微細な領域の技術であるため、樹脂パターン層
21a間のギャップも0.6μm以下で形成し、感光性
樹脂層21の膜厚を0.3μm以下で薄く形成すること
で、狭ギャップを達成することが極めて容易となる。
【0025】次に、樹脂パターン層21aを所定の温度
で加熱・軟化させることにより凸レンズ状の樹脂レンズ
21bを形成する(図4(c)参照)。
【0026】次に、樹脂レンズ21bをマスクレジスト
にして樹脂レンズ21b間のアンダーコート層17をア
ッシングやドライエツチング等の手法で異方性の強いエ
ツチングを行うことにより樹脂レンズ21c、辺方向の
凹み22及び対角方向の凹み23形成する(図4(d)
参照)。凹み22及び凹み23の深さは請求項6に示す
ように、0.05μm〜1.5μmの範囲に抑える必要
がある。さらに、、請求項3に示すように樹脂レンズ2
1bの形状を保持するため、アンダーコート層17は樹
脂レンズ21bの基材よりエッチングレート(通常3倍
程度)の高い樹脂を選定し、樹脂レンズ21bの基材
は、屈折率等の光学特性を満足する材料を選定すること
が重要になる。
【0027】次に、樹脂レンズ21c及び凹み22及び
凹み23上に所定の透明樹脂溶液をスピンナー等により
塗布し、樹脂レンズ21c上に所定厚の透明樹脂層31
を、辺方向の凹み22に所定厚の透明樹脂層Dを、対角
方向の凹み23に所定厚の透明樹脂層Dxyを形成し
て、マイクロレンズ40及びマイクロレンズアレイ50
が形成された本発明の固体撮像素子を得る(図4
(e)、図3(a)及び図3(b)参照)。透明樹脂層
31の膜厚は、0.3μm以下の薄い膜厚が樹脂レンズ
21cの形状を保持しやすく、狭ギャップを達成しやす
い。膜厚が0.4μmを超えると樹脂レンズ21cの形
状を再現しにくくなり(レンズの谷間を埋め、平坦にな
る)、エッチング処理を施しても狭ギャップを得にく
い。また、0.3μm以下の有機樹脂薄膜を、スピンコ
ートなどの一般的かつ低コストの塗布方法で形成する場
合、塗布液の粘度を大きく下げる(樹脂の固形比を減ら
す)必要がある。しかしながら、固形比をさげると塗布
液の乾燥時に均質な膜形成ができなくなる(乾燥時に樹
脂分が凝集し、ランド状になる、あるいは希薄溶液のた
め不安定になり樹脂が溶媒溶液中で既に擬集してしま
う)ため、実務的に塗布での透明樹脂の膜厚の下限は
0.01μmとなる。なお、塗布液に塗布性や分散性を
向上させるために界面活性剤を添加したり、複数の溶剤
種を混ぜたり、あるいは、樹脂の分子量や他樹脂の添加
を行っても良い。また、塗布の前処理として軽くエッチ
ング処理、プラズマ処理及び紫外線洗浄等を実施しても
良い。
【0028】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。まず、光電変換素子12、遮光部13が形成された
半導体基板11上に、平坦化層14、カラーフィルター
15及び平坦化層16を順次形成し、平坦化層16上に
エポキシ系の樹脂溶液をスピンコートしてアンダーコー
ト層17を形成した。次に、フェノール系の感光性樹脂
溶液(380H:JSR製)をスピンナーで塗布、乾燥
して、1.2μm厚の感光性樹脂層21を形成した。次
に、感光性樹脂層21を所定のパターンを有するフォト
マスクを用いて、露光・現像等の一連のパターニング処
理を行って、アンダーコート層17上に光電変換素子1
2の配列に対応した5μmピッチ、0.6μmギャップ
の樹脂パターン層21aを形成した。
【0029】次に、ホットプレートで180℃3分間加
熱し、熱フロー処理を行い、アンダーコート層17上に
辺方向のギャップ0.4μm、レンズの高さ1.5μm
の樹脂レンズ21bを形成した。
【0030】次に、ドライエッチング装置にO2ガスを
導入し圧力20Pa、RFパワー1kwの条件で、基板
温度常温で25秒間エッチング処理して、辺方向のギャ
ップ0.5μm、レンズの高さ1.5μmの樹脂レンズ
21cと深さ0.3μmの凹み22を形成した。ここ
で、アンダーコート層17と樹脂レンズ21cのエッチ
ングレートは3/1になるような樹脂を選定した。
【0031】次に、熱硬化性のフェノール系樹脂溶液を
スピンコートして樹脂レンズ21c上に0.1μm厚の
透明樹脂層31を形成し、0.1μmギャップのマイク
ロレンズアレイ50を有する固体撮像素子を得た。
【0032】本発明の固体撮像素子のマイクロレンズア
レイ辺方向のマイクロレンズ40間の透明樹脂層の膜厚
Dは0.5μm、マイクロレンズアレイ対角方向のマイ
クロレンズ40間透明樹脂層の膜厚Dxyは0.1μm
であった。さらに、開口率を測定した結果96%を示
し、従来の固体撮像素子の開口率64%に対し、大幅に
向上しているのが確認された。この結果、開口率の大幅
な改善により感度が向上し、同時に固体撮像素子への斜
め入射光の余分な反射を緩和し、スミアを解消した画像
品位の高い固体撮像素子を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子に用いるマイクロ
レンズアレイは、あらかじめ樹脂レンズ間に凹みを形成
して、0.3μm以下の薄い樹脂膜を積層するため、レ
ンズの開口率を大幅に改善することができ、200万画
素を超える高精細、高性能な固体撮像素子を提供でき
る。マイクロレンズアレイの辺方向及び対角方向のマイ
クロレンズ間の透明樹脂層の膜厚をコントロールできる
ため、そのレンズ機能を補完するとともに、反射光に起
因するノイズを解消できる効果がある。さらに、本発明
の製造方法によれば、マイクロレンズをスピンコートと
エッチングといった簡単なプロセスで製造できるため、
高精度のマイクロレンズを安定に再現性良く作成でき、
高精細固体撮像素子の製造で発生しがちなムラ不良を避
けることができる。さらに、本発明のマイクロレンズ形
成プロセスにおいて、高価な真空機器を使用するプロセ
スは、短時間処理のエッチング(あるいはアッシング)
のみであり、スループットが向上し、低コストの固体撮
像素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す固体撮像素子の部分平
面図である。
【図2】図1の平面図をA−A線で切断した固体撮像素
子の部分模式断面図である。
【図3】(a)は図1の平面図をB−B線で切断したマ
イクロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図で
ある。(b)は図1の平面図をC−C線で切断したマイ
クロレンズ及びアンダーコート層の部分模式断面図であ
る。
【図4】(a)〜(e)は、本発明の固体撮像素子の一
実施例の製造方法を工程順に示す構成部分断面図であ
る。
【符号の説明】
11……半導体基板 12……光電変換素子 13……遮光部 14、16……平坦化層 15……カラーフィルタ 17……アンダーコート層 21……感光性樹脂層 21a……樹脂パターン層 21b、21c……樹脂レンズ 22……辺方向の凹み 23……対角方向の凹み 31……透明樹脂層 40……マイクロレンズ 50……マイクロレンズアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA01 AA05 AB01 BA10 EA20 FA06 GC08 GD04 GD07 5C024 CX13 CX41 CY47 DX01 EX43 EX52 GX03 GX12 GZ34

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも光電変換素子と、平坦化層と、
    カラーフィルタと、アンダーコート層と、マイクロレン
    ズが2次元的に配置されたマイクロレンズアレイとを備
    えてなる固体撮像素子において、前記マイクロレンズア
    レイ対角方向の前記マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚
    み(Dxy)が前記マイクロレンズアレイ辺方向の前記
    マイクロレンズ間の透明樹脂層の厚み(D)より薄く形
    成されており、且つ、前記マイクロレンズアレイ辺方向
    の前記マイクロレンズ間のギャップが0.3μm〜0.
    005μmの範囲内であることを特徴とする固体撮像素
    子。
  2. 【請求項2】前記マイクロレンズは凸形状の樹脂レンズ
    上に透明樹脂層を形成した2層構成からなっており、前
    記透明樹脂層の膜厚が0.3μm〜0.01μmの範囲
    であって、前記マイクロレンズが形成されているアンダ
    ーコート層の前記マイクロレンズアレイ辺方向及び対角
    方向の前記マイクロレンズ間に深さ1.5μm〜0.0
    5μmの凹みを設けたことを特徴とする請求項1に記載
    の固体撮像素子。
  3. 【請求項3】前記アンダーコート層は前記樹脂レンズの
    基材よりエッチングレートの高い透明樹脂で形成されて
    いることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像
    素子。
  4. 【請求項4】前記マイクロレンズアレイ辺方向の前記樹
    脂レンズ間のギャップが0.6μm以下に形成されてい
    ることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか一
    項に記載の固体撮像素子。
  5. 【請求項5】以下の工程を少なくとも備えることを特徴
    とする固体撮像素子の製造方法。 (a)半導体基板に光電変換素子、遮光部、平坦化層、
    カラーフィルタ、平坦化層及びアンダーコート層を形成
    する工程。 (b)前記アンダーコート層上にレンズ材料を塗布し感
    光性樹脂層を形成し、露光・現像処理して樹脂パターン
    層を形成する工程。 (c)前記樹脂パターンを熱フローさせて樹脂レンズを
    形成する工程。 (d)前記樹脂レンズ間の露出した前記アンダーコート
    層をエッチングして凹みを形成する工程 (e)前記樹脂レンズ及び前記アンダーコート層上に透
    明樹脂を塗布してマイクロレンズ及びマイクロレンズア
    レイを形成し、固体撮像素子を形成する工程。
  6. 【請求項6】前記アンダーコート層の凹みの深さを1.
    5μm〜0.05μmの範囲にすることを特徴とする請
    求項5記載の固体撮像素子の製造方法。
  7. 【請求項7】前記透明樹脂層の膜厚を0.3μm〜0.
    01μmにすることを特徴とする請求項5又は6に記載
    の固体撮像素子の製造方法。
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