JP2013140330A - マイクロレンズ構造およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract


【課題】 マイクロレンズ構造およびマイクロレンズ構造の製造方法を提供する。
【解決手段】 第1屈折率を有するマイクロレンズ素子、前記マイクロレンズ素子上に配置され、前記第1屈折率より小さい第2屈折率を有する第1薄膜、および前記第1薄膜上に配置され、前記第2屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい第3屈折率を有する第2薄膜を含むマイクロレンズ構造。
【選択図】 図3

Description

本発明は、マイクロレンズ構造に関するものであり、特に、マイクロレンズ素子上に多層屈折膜(multi-layered refraction film)を有するマイクロレンズ構造および多層屈折膜を形成する方法に関するものである。
イメージセンサデバイスにおいて、マイクロレンズ構造は、通常、イメージセンサチップに配置される。従来のマイクロレンズ構造は、マイクロレンズ素子を有し、1つの屈折率を有する1つの酸化ケイ素膜だけがマイクロレンズ素子上に形成される。
従来の方法では、酸化ケイ素膜は、液体酸化物をマイクロレンズ素子にコーティングし、次いでハードベーキングプロセスを液体酸化物材料に実行して酸化ケイ素膜をマイクロレンズ素子に形成することによって形成する。しかしながら、この従来の方法によって形成された酸化ケイ素膜は、段差被覆率が60%より小さいため、この酸化ケイ素膜は、マイクロレンズ素子から容易に剥離する。
他の従来の方法では、酸化ケイ素膜は、200℃以上のプロセス温度で、300ワットより高い高周波(RF)電力をかけ、且つ酸素(O)の流量が2000立方センチメートル毎分(standard cubic centimeter per minute;SCCM)の富酸素環境下で、ガス源としてのシラン(SiH)およびNOまたはオルトけい酸テトラエチル(Tetraethyl Orthosilicate; TEOS)およびOを用いる、プラズマ化学気相成長(PECVD)プロセスにより形成される。しかしながら、従来のPECVDプロセスに用いられる高いプロセス温度、高い高周波(RF)電力、および富酸素環境は、マイクロレンズ素子の下方の有機材料層に損傷を与える。また、SiHおよびNOのガス源を用いたPECVDプロセスによって形成された酸化ケイ素膜は、段差被覆率が十分でなく、70%より小さい。TEOSおよびOのガス源を用いたPECVDによって形成した酸化ケイ素膜の段差被覆率は80%より小さく不十分である。よって、このような酸化ケイ素膜もマイクロレンズ素子から容易に剥離する。
また、イメージセンサデバイスの感度は、ただ1つの屈折率を有する酸化ケイ素膜で大きく改善することはできない。単層構造の酸化ケイ素膜の応力は、マイクロレンズ構造の大きなプロセスウィンドウに最適な応力性能を得るように調整することができない。
よって、上述の問題を克服するマイクロレンズ構造およびマイクロレンズ構造の製造方法が必要となる。
代表的な実施形態では、マイクロレンズ構造が提供される。マイクロレンズ構造は、第1屈折率を有するマイクロレンズ素子を含む。第1薄膜は、マイクロレンズ素子上に配置され、第1薄膜は第1屈折率より小さい第2屈折率を有する。また、第2薄膜は、第1薄膜上に配置され、第2屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい第3屈折率を有する。
代表的な実施形態では、マイクロレンズ構造を製造する方法が提供される。前記方法は、第1屈折率を有するマイクロレンズ素子を形成するステップ、マイクロレンズ素子上に、第1屈折率より小さい第2屈折率を有する第1薄膜を蒸着するステップ、および第1薄膜上に、第2屈折率より小さく、空気の屈折率より大きい第3屈折率を有する第2薄膜を蒸着するステップを含む。
詳細な説明と添付の図面により、以下の実施形態を説明する。
本発明は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を参酌することによって、より完全に理解されることができる。
本発明の実施形態に基づく、イメージセンサに配置されたマイクロレンズ構造の概略的な部分断面図を表している。 本発明の実施形態に基づく、図1のマイクロレンズ構造の一部Mの概略的な拡大断面図を表している。 本発明の実施形態に基づく、マイクロレンズ構造の一部の概略的な拡大断面図を表している。
以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示している。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参考にして決定される。
本発明の代表的な実施形態は、イメージセンサ上に配置されて、イメージセンサの光束を増加させ、イメージセンサの感度、即ち信号雑音比が少なくとも3〜6%改善され得るマイクロレンズ構造を提供する。図1を参照すると、本発明の実施形態に基づく、イメージセンサ10上に配置されたマイクロレンズ構造18の部分断面図を表している。マイクロレンズ構造18の部分断面が表されている。また、カラーフィルタ14およびスペーサ16は、イメージセンサ10とマイクロレンズ構造18との間に配置され、マイクロレンズ構造18は、スペーサ16上に配置される。イメージセンサ10は、露出しているボンドパッド12を介して外部回路(図示されていない)と電気的に接続されている。
図2を参照すると、本発明の実施形態に基づく、図1のマイクロレンズ構造18の一部Mの拡大断面図が表されている。マイクロレンズ構造18は、第1屈折率N1を有するマイクロレンズ素子20を含む。一つの実施形態では、第1屈折率N1は、約1.55である。マイクロレンズ素子20は、アレイ状に配置された複数のマイクロレンズユニットから成る。実施形態では、マイクロレンズ素子20の厚さt1は、約0.35μm〜約1.0μmである。
マイクロレンズ構造18は、マイクロレンズ素子20に配置された第1薄膜22および第1薄膜22上に配置された第2薄膜24を更に含む。第1薄膜22は、第1屈折率N1より小さい第2屈折率N2を有し、第2薄膜24は、第2屈折率N2より小さく、且つ空気の屈折率Nより大きい第3屈折率N3を有し、N1(約1.55)>N2>N3>N(=1.0)となる。この実施形態では、マイクロレンズ素子20の第1屈折率N1は、約1.55であり、第1薄膜22の第2屈折率N2は、約1.45であり、第2薄膜24の第3屈折率N3は、約1.40であり、空気の屈折率は、約1.0である。第1薄膜22は、Si0膜とすることができる。第2薄膜24は、多孔性ダイヤモンド膜、無機膜、またはN2と第2薄膜24と隣接する薄膜の屈折率との間の屈折率を有する他の材料からなる薄膜とすることができる。実施形態では、第1薄膜22は、少なくとも500Åの厚さt2を有し、第2薄膜24は、少なくとも500Åの厚さt3を有する。第1薄膜22および第2薄膜24の全厚さは、約0.1μm〜約0.2μmである。
一つの実施形態では、第1薄膜22を、Si0膜とすることができ、この第1薄膜22は、プラズマ増強化学気相蒸着(plasma enhanced chemical vapor deposition; PECVD)プロセスを2回実行することによって形成され、第1薄膜22は、マイクロレンズ素子20上に形成された初期薄膜(図示されていない)と、さらにこの初期薄膜上に形成されたバルク膜(bulk film)からなる。初期薄膜は、約50Å〜約100Åの厚さを有し、バルク膜は、初期薄膜の厚さより大きい厚さを有する。代表的な実施形態では、初期薄膜を蒸着するステップは、オルトけい酸テトラエチル(TEOS)およびOのガス源を用い、200℃より低い、例えば約180℃のプロセス温度で、250ワットより大きくない高周波(RF)電力を印加して、且つOを流量250〜1000立方センチメートル毎分(SCCM)流して行う。上述のプロセス条件によって形成された初期薄膜は、引張(正)応力を有し、凹面状態(concave state)である。バルク膜を蒸着するステップは、オルトけい酸テトラエチル(TEOS)およびOのガス源を用い、200℃より低い、例えば約180℃のプロセス温度で、250ワットより大きい高周波(RF)電力を印加し、且つOを流量250〜2000立方センチメートル毎分(SCCM)流して行う。上述のプロセス条件によって形成されたバルク膜は、圧縮(負)応力を有し、凸面状態(convex state)である。よって、初期薄膜の応力は、バルク膜の応力によって相殺されるので、第1薄膜22の応力を最適化することができる。次いで、第2薄膜24は、第1薄膜22の応力を相殺するように保つ応力を有するように形成される。第2薄膜24は、任意の好適な薄膜蒸着またはコーティングプロセスによって形成することができる。
他の実施形態では、第1薄膜22は、低温化学気相蒸着(LTCVD)プロセスを一回実行することで形成されるSiO膜とすることができる。SiO膜を形成するステップは、ビス(ジエチルアミド)シラン(bis(diethylamide)silane)およびOのガス源を用い、約70℃〜180℃のプロセス温度で行う。180℃のプロセス温度の生産速度は、70℃のプロセス温度の生産速度の5倍である。LTCVDプロセスのガス源に用いるビス(ジエチルアミド)シランおよびOは、新しい材料である。これら新しい材料を用いるLTCVDプロセスは、高いプロセス温度、高い高周波電力、および富酸素環境を有する従来のPECVDプロセスに取って代わって、有機材料層に損傷を与えることを防ぐ、例えば、マイクロレンズ素子20の下方のスペーサ16に損傷を与えることを防ぐことができる。また、本発明のLTCVDプロセスに用いるビス(ジエチルアミド)シランは、PECVDプロセスに用いられるTEOSより、より高い移動性を有する。よって、ビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用いたLTCVDプロセスは、マイクロレンズ素子20上に堅固なSiO膜を形成することができる。更に、ビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用いたLTCVDプロセスは、任意の2つの隣接するマイクロユニットの間に0.1μmより小さい間隙を有するマイクロレンズ素子20に好適である。上述のLTCVDプロセス条件によって形成された第1薄膜22は、圧縮(負)応力および凸面状態を有する。第1薄膜22の応力を相殺するために、第2薄膜24は、引張(正)応力を有し、凹面状態になるように形成される。第2薄膜24は、第1薄膜22の応力を相殺する応力を有するように形成される。第2薄膜24は、任意の好適な薄膜蒸着またはコーティングプロセスによって形成されることができる。
1つの実施形態では、第1薄膜22は、SiO膜とすることができ、この第1薄膜22は、マイクロレンズ素子20上に初期薄膜(図示されていない)を形成し、さらに形成した初期薄膜上にバルク膜(bulk film)を形成することで形成される。初期薄膜は、約50Å〜約100Åの厚さを有し、バルク膜は、初期薄膜の厚さより大きい厚さを有する。初期薄膜は、低温化学気相蒸着(LTCVD)プロセスによって形成され、バルク膜は、プラズマ化学気相成長(PECVD)プロセスによって形成される。初期薄膜を形成するLTCVDプロセスは、ビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用いて、70〜180℃のプロセス温度で行う。バルク膜を形成するPECVDプロセスは、オルトけい酸テトラエチル(TEOS)およびOのガス源を用い、200℃より低く、例えば約180℃のプロセス温度で、250ワットより大きい高周波(RF)電力を印加し、且つOを流量250〜2000立方センチメートル毎分(SCCM)流して行う。
本発明の実施形態に基づき、第1薄膜22または第1薄膜22からなる初期薄膜は、そのプロセス温度が200℃より低く、250ワットより大きくない高周波(RF)電力を印加し、且つOの流量が250〜1000立方センチメートル毎分(SCCM)であるプラズマ化学気相成長(PECVD)プロセスによって形成するか、またはビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用い、そのプロセス温度が70〜180℃であるLTCVDプロセスによって形成される。よって、マイクロレンズ構造18の下方のスペーサ16は、第1薄膜22の蒸着により損傷を受けない。また、第1薄膜22または第1薄膜22からなる初期薄膜上の次の層の蒸着プロセスは、マイクロレンズ構造18の下方のスペーサ16が第1薄膜22または第1薄膜22の初期薄膜によって隔絶されて保護されるため、プロセス温度、高周波(RF)電力、またはOの流量に制限されない。
また、第1薄膜22または第1薄膜22の初期薄膜を形成する上述のプロセスは、マイクロレンズ構造18の任意の2つのマイクロレンズユニット間の間隙を充填する、優れた段差被覆能力を有する。よって、第1薄膜22を蒸着した後、マイクロレンズ構造18の任意の2つのマイクロレンズユニット間の間隙のフィルファクタ(fill factor)は、99%より大きく、且つマイクロレンズ構造18の表面積は、マイクロレンズ素子20の表面積より大きくなり、イメージセンサ10に入射する光束を増加させる。
図2のマイクロレンズ構造18は、マイクロレンズ素子20上にある第1薄膜22および第2薄膜24で例示されるが、より多くの薄膜をマイクロレンズ構造18となる第2薄膜に蒸着してもよい。一つの実施形態では、図3に示されるように、マイクロレンズ構造は、第2薄膜24上に形成される第3薄膜26を更に含む。第3薄膜は、第3屈折率N3より小さく、且つ空気の屈折率Nより大きい第4屈折率N4を有し、N1(約1.55)>N2>N3>N4>N(=1.0)となる。例えば、第2薄膜24の第3屈折率N3は、1.40であり、第3薄膜26の第4屈折率N4は、1,30である。第3薄膜26の材料は、透明であり、且つ1.30または1.40より小さい屈折率N4を有する任意の好適な材料としてもよい。
図3に示されるように、別の実施形態では、マイクロレンズ構造は、第3薄膜26上に配置された複数の薄膜28を更に含み、第3薄膜26上の薄膜28のそれぞれは、第3薄膜の第4屈折率N4より小さく、空気の屈折率Nより大きい屈折率N5、またはNn、即ち、N1(約1.55)>N2>N3>N4>N5>・・・Nn>N(=1.0)を有する。例えば、第3薄膜26の第4屈折率N4は、1.30であり、第3薄膜26上の薄膜28の屈折率N5、およびNnは、1.30より小さく、1.0より大きい。第3薄膜26上の薄膜28の屈折率N5・・・Nnは、第4屈折率N4より小さい屈折率N5から空気の屈折率Nより大きい屈折率Nnに徐々に減少する。マイクロレンズ素子20上の薄膜28の最も外側の薄膜28’は、空気の屈折率Nより大きい、最小の屈折率Nnを有する。第1薄膜22、第2薄膜24、第3薄膜26、および第3薄膜26上に配置された複数の薄膜の全厚さは、約0.1μm〜約0.2μmである。
本発明の実施形態に従えば、第1薄膜22、および第2薄膜24、または更に追加の第3薄膜26、および第3薄膜26上の追加の薄膜28からなる多層膜は、マイクロレンズ素子20上に配置される。多層膜は、マイクロレンズ素子20の屈折率N1より小さい屈折率N2から空気の屈折率Nより大きい屈折率Nnに徐々に減少する複数の屈折率を有する。よって、マイクロレンズ素子20上の多層膜は、イメージセンサ10に入射する光束を増加させ、イメージセンサの感度を向上させることができる。
また、マイクロレンズ素子20上の多層膜の各層の応力は、異なる厚さによって調整され、且つ異なる材料を用いた蒸着プロセス、異なる蒸着法、または異なるプロセス条件によって調整することができる。よって、多層膜の応力性能(performance)と統合された多層膜は、マイクロレンズ素子20上の多層膜の最適な全体性能を得て、マイクロレンズ構造18用の大きなプロセスウィンドウを得ることができる。
本発明の実施形態では、マイクロレンズ素子20上に第1薄膜22を蒸着する前に、イメージセンサ10のボンドパッド12は、保護のために平坦化層(図示されていない)に覆われている。多層膜の蒸着プロセスが完成された後、パターン化された保護層(図示されていない)は、マイクロレンズ素子20の上方の多層膜上に形成される。次いで、パターン化された保護層で覆われておらず、且つボンドパッド12上に配置された平坦化層および他の層は、エッチングプロセスによって除去される。ボンドパッド12は、露出され、多層膜はパターン化される。次いで、パターン化された保護層は、除去されてマイクロレンズ構造18の製造を完成する。
この発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は、これらを限定するものではないことは理解される。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである(当業者には明白なように)。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
10 イメージセンサ
12 ボンドパッド
14 カラーフィルタ
16 スペーサ
18 マイクロレンズ構造
20 マイクロレンズ素子
22 第1薄膜
24 第2薄膜
26 第3薄膜
28 第3薄膜上に配置された複数の薄膜
28’最も外側の薄膜
M マイクロレンズ構造の一部
N1 第1屈折率
N2 第2屈折率
N3 第3屈折率
N4 第4屈折率
Nn 最も外側の薄膜の屈折率
空気の屈折率

Claims (21)

  1. 第1屈折率を有するマイクロレンズ素子と、
    前記マイクロレンズ素子上に配置され、前記第1屈折率より小さい第2屈折率を有する第1薄膜と、
    前記第1薄膜上に配置され、前記第2屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい第3屈折率を有する第2薄膜と、を含むことを特徴とするマイクロレンズ構造。
  2. 前記マイクロレンズ素子は、0.35μm〜1.0μmの厚さを有し、前記第1薄膜は、少なくとも500Åの厚さを有し、前記第2薄膜は、少なくとも500Åの厚さを有し、前記第1薄膜および前記第2薄膜の全厚さは、0.1μm〜0.2μmであることを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズ構造。
  3. 前記マイクロレンズ素子の前記第1屈折率は、1.55であり、前記第1薄膜の前記第2屈折率は、1.45であり、前記第2薄膜の前記第3屈折率は、1.40であることを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズ構造。
  4. 前記第1薄膜は、初期薄膜およびバルク膜を含み、前記初期薄膜は、50Å〜100Åの厚さを有し、前記バルク膜は、前記初期薄膜の厚さより大きい厚さを有し、前記初期薄膜は、前記バルク膜の圧縮応力によって相殺される引張応力を有するか、または前記初期薄膜は、前記バルク膜の引張応力によって相殺される圧縮応力を有することを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズ構造。
  5. 前記第1薄膜は、Si0膜を含み、且つ前記第1薄膜の応力は、前記第2薄膜応力によって相殺されることを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズ構造。
  6. 前記第2薄膜上に配置され、前記第3屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい第4屈折率を有する第3薄膜を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズ構造。
  7. 前記第1薄膜、前記第2薄膜および前記第3薄膜の全厚さは、0.1μm〜0.2μmであり、前記第2薄膜の応力は、前記第3薄膜応力によって相殺されることを特徴とする請求項6に記載のマイクロレンズ構造。
  8. 前記第3薄膜上に配置された複数の薄膜を更に含み、前記第3薄膜上の前記薄膜のそれぞれは、前記第4屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい複数の屈折率を有し、前記第3薄膜上の前記複数の薄膜の前記複数の屈折率は、前記第4屈折率から空気の屈折率に徐々に減少する請求項6に記載のマイクロレンズ構造。
  9. 前記第1薄膜、前記第2薄膜、前記第3薄膜、および前記第3薄膜上の前記複数の薄膜の全厚さは、0.1μm〜0.2μmであることを特徴とする請求項8に記載のマイクロレンズ構造。
  10. 第1屈折率を有するマイクロレンズ素子を形成するステップと、
    前記マイクロレンズ素子上に、前記第1屈折率より小さい第2屈折率を有する第1薄膜を蒸着するステップと、
    前記第1薄膜上に、前記第2屈折率より小さく、空気の屈折率より大きい第3屈折率を有する第2薄膜を蒸着するステップと、を含むことを特徴とするマイクロレンズ構造を製造する方法。
  11. 前記第1薄膜を蒸着するステップは、プラズマ増強化学気相蒸着プロセスを2回実行することによって、Si0膜を形成するステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記Si0膜を形成するステップは、初期薄膜を蒸着するステップおよびバルク膜を蒸着するステップを含み、前記初期薄膜は、前記バルク膜の厚さより小さい厚さを有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 前記初期薄膜を蒸着するステップでは、オルトけい酸テトラエチル(TEOS)およびOのガス源を用い、そのプロセス温度は、200℃より低く、250ワット以下の高周波(RF)電力を印加し、且つOを250〜1000立方センチメートル毎分(SCCM)の流量で流すことを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記バルク膜を蒸着するステップでは、オルトけい酸テトラエチル(TEOS)およびOのガス源を用い、200℃より低いプロセス温度で、250ワットより大きい高周波(RF)電力を印加し、且つOを250〜1000立方センチメートル毎分(SCCM)の流量で流すことを特徴とする請求項12に記載の方法。
  15. 前記第1薄膜を蒸着するステップは、低温化学気相蒸着(LTCVD)プロセスを一回実行することによってSi0膜を形成するステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
  16. 前記Si0膜を形成するステップは、ビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用い、70℃〜180℃のプロセス温度で行うことを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 前記第1薄膜を蒸着するステップは、初期薄膜を蒸着するステップおよびバルク膜を蒸着するステップを含み、前記初期薄膜および前記バルク膜の材料は、Si0であり、前記初期薄膜は、前記バルク膜の厚さより小さい厚さを有することを特徴とする請求項10に記載の方法。
  18. 前記初期薄膜は低温化学気相蒸着(LTCVD)プロセスによって形成され、前記バルク膜は、プラズマ増強化学気相蒸着プロセスによって形成されることを特徴とする請求項17に記載の方法。
  19. 前記低温化学気相蒸着(LTCVD)プロセスは、ビス(ジエチルアミド)シランおよびOのガス源を用い、70℃〜180℃のプロセス温度で行うことを特徴とする請求項18に記載の方法。
  20. 前記第2薄膜上に、前記第3屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい第4屈折率を有する第3薄膜を蒸着させるステップを更に含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
  21. 前記第3薄膜上に、複数の薄膜を蒸着させるステップを更に含み、前記第3薄膜上の前記複数の薄膜のそれぞれは、前記第4屈折率より小さく、且つ空気の屈折率より大きい屈折率を有し、前記第3薄膜上の前記複数の薄膜の前記複数の屈折率は、前記第4屈折率から空気の屈折率に徐々に減少することを特徴とする請求項20に記載の方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015230427A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置、および電子機器
JP2016075796A (ja) * 2014-10-07 2016-05-12 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板を備えた電気光学装置、及び投写型表示装置
JP2016225392A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 凸版印刷株式会社 固体撮像素子用マイクロレンズおよび固体撮像素子用マイクロレンズの形成方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6145990B2 (ja) * 2012-10-29 2017-06-14 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板の製造方法
JP2015230896A (ja) * 2014-06-03 2015-12-21 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
CN104795430A (zh) 2015-04-14 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光显示器件及其制作方法
US20160305319A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 General Electric Company Variable coating porosity to influence shroud and rotor durability
DE102015106368B4 (de) * 2015-04-24 2017-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beschichteter Gegenstand und Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Gegenstands
CN105047544B (zh) * 2015-07-10 2018-06-19 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 低应力变化pecvd二氧化硅薄膜的制备方法
CN105605529A (zh) * 2016-03-16 2016-05-25 京东方科技集团股份有限公司 透镜、照明装置及显示装置
CN109817652B (zh) * 2019-02-13 2021-04-06 德淮半导体有限公司 一种图像传感器及其制备方法
CN109920936B (zh) * 2019-03-19 2020-11-24 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种显示面板、其制作方法及显示装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0462501A (ja) * 1990-06-29 1992-02-27 Minolta Camera Co Ltd 屈折率分布型レンズアレイ
JPH04223371A (ja) * 1990-12-25 1992-08-13 Sony Corp マイクロレンズアレイ及びこれを用いた固体撮像装置
JPH08186260A (ja) * 1994-12-16 1996-07-16 Lg Semicon Co Ltd Mosトランジスタの製造方法
JP2000017457A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Shincron:Kk 薄膜形成装置および薄膜形成方法
JP2002299594A (ja) * 2001-04-03 2002-10-11 Toppan Printing Co Ltd 赤外線反射膜を有する固体撮像素子及びその製造方法
WO2004027849A1 (ja) * 2002-09-20 2004-04-01 Hitachi Kokusai Electric Inc. 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP2005534179A (ja) * 2002-07-19 2005-11-10 アヴィザ テクノロジー インコーポレイテッド アミノシランとオゾンを用いる低温誘電体蒸着法
JP2006003562A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Pentax Corp 反射防止膜及び反射防止膜を有する光学素子
JP2007165713A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Fujifilm Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP2009006521A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Ricoh Opt Ind Co Ltd 膜積層基板および液晶パネル用対向基板および液晶パネル
JP2010267770A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2011017782A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Olympus Corp 反射防止膜
JP2011237472A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Konica Minolta Opto Inc 撮像用レンズ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11131240A (ja) 1997-10-28 1999-05-18 Mitsubishi Electric Corp 薄膜の形成方法
US6171883B1 (en) 1999-02-18 2001-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Image array optoelectronic microelectronic fabrication with enhanced optical stability and method for fabrication thereof
US6583438B1 (en) * 1999-04-12 2003-06-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state imaging device
US6307243B1 (en) * 1999-07-19 2001-10-23 Micron Technology, Inc. Microlens array with improved fill factor
CA2436324A1 (en) 2002-07-31 2004-01-31 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical device and method for fabricating the same
US7186630B2 (en) * 2002-08-14 2007-03-06 Asm America, Inc. Deposition of amorphous silicon-containing films
KR20040060509A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 동부전자 주식회사 Cmos 이미지 센서
KR100644521B1 (ko) * 2004-07-29 2006-11-10 매그나칩 반도체 유한회사 마이크로렌즈의 겉보기 크기가 향상된 이미지센서 및 그제조 방법
JP2006261434A (ja) 2005-03-17 2006-09-28 L'air Liquide Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procede S Georges Claude シリコン酸化膜の形成方法
US7553689B2 (en) * 2005-07-13 2009-06-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device with micro-lens and method of making the same
TWI269889B (en) * 2005-11-29 2007-01-01 Univ Tsinghua Tunable micro-aspheric lens, and manufacturing method thereof
US7483212B2 (en) 2006-10-11 2009-01-27 Rensselaer Polytechnic Institute Optical thin film, semiconductor light emitting device having the same and methods of fabricating the same
US8343881B2 (en) 2010-06-04 2013-01-01 Applied Materials, Inc. Silicon dioxide layer deposited with BDEAS

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0462501A (ja) * 1990-06-29 1992-02-27 Minolta Camera Co Ltd 屈折率分布型レンズアレイ
JPH04223371A (ja) * 1990-12-25 1992-08-13 Sony Corp マイクロレンズアレイ及びこれを用いた固体撮像装置
JPH08186260A (ja) * 1994-12-16 1996-07-16 Lg Semicon Co Ltd Mosトランジスタの製造方法
JP2000017457A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Shincron:Kk 薄膜形成装置および薄膜形成方法
JP2002299594A (ja) * 2001-04-03 2002-10-11 Toppan Printing Co Ltd 赤外線反射膜を有する固体撮像素子及びその製造方法
JP2005534179A (ja) * 2002-07-19 2005-11-10 アヴィザ テクノロジー インコーポレイテッド アミノシランとオゾンを用いる低温誘電体蒸着法
WO2004027849A1 (ja) * 2002-09-20 2004-04-01 Hitachi Kokusai Electric Inc. 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP2006003562A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Pentax Corp 反射防止膜及び反射防止膜を有する光学素子
JP2007165713A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Fujifilm Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP2009006521A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Ricoh Opt Ind Co Ltd 膜積層基板および液晶パネル用対向基板および液晶パネル
JP2010267770A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2011017782A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Olympus Corp 反射防止膜
JP2011237472A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Konica Minolta Opto Inc 撮像用レンズ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WILLIAM J. PATRICK, GERALDINE COGIN SCHWARTZ, JONATHAN D. CHAPPLE‐SOKOL, ROY CARRUTHER: "Plasma‐Enhanced Chemical Vapor Deposition of Silicon Dioxide Films Using Tetraethoxysilane and Oxyg", THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. volume 139, issue 9,, JPN6013059387, September 1992 (1992-09-01), US, pages 2604 - 2613, ISSN: 0002694443 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015230427A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置、および電子機器
JP2016075796A (ja) * 2014-10-07 2016-05-12 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板を備えた電気光学装置、及び投写型表示装置
JP2016225392A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 凸版印刷株式会社 固体撮像素子用マイクロレンズおよび固体撮像素子用マイクロレンズの形成方法

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