JP2006235459A - マイクロレンズの製造方法及び固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)面上に、エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストまたは電子ビーム用レジストを塗布し、紫外領域の光または電子ビームによる露光及び現像を行って、パターニングされたレジストを形成する工程と、(b)前記工程(a)においてパターニングされたレジストに熱処理を施し、マイクロレンズの形状を与える工程と、(c)前記工程(b)においてマイクロレンズの形状を与えられたレジストの少なくとも表面部分に複数方向からイオン注入を行い、耐熱化されたマイクロレンズを得る工程とを有する。
【選択図】図2
Description
一方、撮像デバイスの画素の微細化に伴い、マイクロレンズ85の無効スペース85aの縮小が求められている。しかし、現在市販されているマイクロレンズ用フォトレジストはi線専用であり、解像度が低く、無効スペース85aを十分に小さくするのは困難である。
単位レジスト88へのイオン注入は、それを行う方向を示すツイスト角と、それを行う角度を示すチルト角とを決めて行われる。ツイスト角とは、例えば図2に示すように、単位レジスト88を上方から見たときの単位レジスト88の中心を基準とする方角のことであり、例えば単位レジスト88中心の右方向を基準(ツイスト角0°)として、この基準から反時計回りに増加する角度で示される。例えばツイスト角が0°であれば、図2に示す単位レジスト88中心の右方向からイオン注入を行い、ツイスト角が45°であれば、図2に示す単位レジスト88中心の右斜め上方向からイオン注入を行うことを意味する。チルト角とは、図3に示すように、単位レジスト88が形成される面に垂直な線に対する角度のことである。このツイスト角とチルト角が決まることで、単位レジスト88に対し、どの方向からどの角度でイオン注入を行うかが決まる。
52 駆動信号発生装置
53 出力信号処理装置
54 記憶装置
55 表示装置
56 伝送装置
57 テレビジョン
61 画素配列部
62 感光部
64 垂直CCD部
66 水平CCD部
67 増幅回路部
71 光電変換素子
72 読み出しゲート
73 垂直転送チャネル
74 絶縁膜
75 垂直転送電極
76 チャネルストップ領域
77 酸化シリコン膜
78 窒化シリコン膜
79 遮光膜
79a 開口部
81 半導体基板
82 ウエル層
83a,b 平坦化層
84 カラーフィルタ層
85 マイクロレンズ
85a 無効スペース
88 単位レジスト
89 固体撮像素子
90 インナレンズ
91 MOSトランジスタ
94 プリント配線基板
95 はんだ
96 リード
97 パッケージ
Claims (19)
- (a)面上に、エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストまたは電子ビーム用レジストを塗布し、紫外領域の光または電子ビームによる露光及び現像を行って、パターニングされたレジストを形成する工程と、
(b)前記工程(a)においてパターニングされたレジストに熱処理を施し、マイクロレンズの形状を与える工程と、
(c)前記工程(b)においてマイクロレンズの形状を与えられたレジストの少なくとも表面部分に複数方向からイオン注入を行い、耐熱化されたマイクロレンズを得る工程とを有するマイクロレンズの製造方法。 - 前記工程(c)で行う前記複数方向からのイオン注入は、分割注入又は回転注入により行われる請求項1に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 更に、(d)前記工程(c)の後に、前記マイクロレンズに熱処理または紫外領域の光の照射を行う工程とを含む請求項1または2に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストまたは電子ビーム用レジストが、アセクール系、エスキャップ(SCAP)系、PMMA、PGMAからなる群より選ばれた材料で形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記工程(a)において形成するレジストは、隣り合うレジスト間の間隔が0.2μm以下であるようにパターニングして形成する請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記工程(c)において、B、P、ArまたはAsの1価イオンまたは多価イオンをイオン注入する請求項1〜5のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記工程(c)において、40〜200keVの加速エネルギでイオン注入を行う請求項1〜6のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記工程(c)において、1×1012〜1×1014cm−2のドーズ量でイオン注入を行う請求項1〜7のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- 前記工程(c)において、レジストの表面から0.1μm以上の深さまでイオンを注入する請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロレンズの製造方法。
- (e)半導体基板に不純物を添加して、光電変換素子を形成する工程と、
(f)前記光電変換素子上方を含む領域に遮光膜を形成する工程と、
(g)前記遮光膜上にレジストを塗布し、露光、現像を行って、所定の位置にのみ前記レジストを残し、前記レジストをマスクとしたエッチングにより、前記遮光膜のうち前記光電変換素子上方の領域に開口部を形成する工程と、
(h)前記開口部の上方を含む領域に平坦面を形成する工程と、
(i)前記開口部上方の前記平坦面上にマイクロレンズを形成する工程とを有し、
前記工程(i)は、
(i−1)前記平坦面上に、エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストまたは電子ビーム用レジストを塗布し、紫外領域の光または電子ビームによる露光及び現像を行って、パターニングされたレジストを形成する工程と、
(i−2)前記工程(i−1)においてパターニングされたレジストに熱処理を施し、マイクロレンズの形状を与える工程と、
(i−3)前記工程(i−2)においてマイクロレンズの形状を与えられたレジストの少なくとも表面部分に複数方向からイオン注入を行い、耐熱化されたマイクロレンズを得る工程とを含む固体撮像素子の製造方法。 - 前記工程(i−3)で行う前記複数方向からのイオン注入は、分割注入又は回転注入により行われる請求項10に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記工程(g)で行う露光と前記工程(i−1)で行う露光が、同一種の光源を用いる露光装置を用いて行われる請求項10または11に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 更に、(i−4)前記工程(i−3)の後に、前記マイクロレンズに熱処理または紫外領域の光の照射を行う工程を含む請求項10〜12のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストまたは電子ビーム用レジストが、アセタール系、エスキャップ(SCAP)系、PMMA、PGMAからなる群より選ばれた材料で形成されている請求項10〜13のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記工程(i−1)において形成するレジストは、隣り合うレジスト間の間隔が0.2μm以下であるようにパターニングして形成する請求項10〜14のいずれか1項に記載の固体掘像素子の製造方法。
- 前記工程(i−3)において、B、P、ArまたはAsの1価イオンまたは多価イオンをイオン注入する請求項10〜15のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記工程(i−3)において、40〜200keVの加速エネルギでイオン注入を行う請求項10〜16のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記工程(i−3)において、1×1012〜1×1014cm−2のドーズ量でイオン注入を行う請求項10〜17のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記工程(i−3)において、レジストの表面から0.1μm以上の深さまでイオンを注入する請求項10〜18のいずれか1項に記載の固体撮像素子の製造方法。
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