JP4450597B2 - マイクロレンズの形成方法 - Google Patents
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Description
レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用い、SF6ガスとCHF3ガスとよりなるエッチングガスを用いてレンズ材料層31とマスク層32とをエッチングしたときの、レンズ材料層31とマスク層32とのエッチングレートを測定した。エッチング条件は、SF6ガス流量:60sccm、CHF3ガス流量:60sccm、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:400W、磁場:120Gとした。また(比較例1−1)として、エッチングガスをCF4ガス(60sccm)に代えて同様の実験を行った。
エッチングガスとしてSF6ガスとCHF3ガス、レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用いてマイクロレンズ3を形成するにあたり、SF6ガス流量を50sccmとし、CHF3ガスの流量を0sccm〜40sccmの範囲で変えて、CHF3ガスの添加量と、レンズ材料層31とマスク層32とのエッチングレートの関係を確認した。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:10.64Pa、高周波電力:800W、磁場:120Gとした。
エッチングガスとしてSF6ガスとCHF3ガス、レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用いてマイクロレンズ3を形成するにあたり、CHF3ガスの添加量と、レンズ材料層31とマスク層32とのエッチングレートの関係を確認した。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:400W、磁場:120Gとし、SF6ガスの流量を60sccmとし、CHF3ガスの流量を60sccm、75sccm、100sccmと変えてエッチングレートを測定した。
エッチングガスとしてSF6ガスとCHF3ガス、レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用いてマイクロレンズ3を形成するにあたり、CHF3ガスの添加量と、形成されるマイクロレンズ3のレンズ高さと、レンズ幅との関係を確認した。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:400W、磁場:120Gとし、SF6ガスの流量を60sccmとして、CHF3ガスの添加量を60sccm、75sccmと変えてマイクロレンズ3を形成し、このマイクロレンズ3についてレンズ高さとレンズ幅とを測定した。
エッチングガスとしてSF6ガスとCHF3ガス、レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用いてマイクロレンズ3を形成するにあたり、圧力とエッチングレートとの関係を確認する実験を行った。エッチング条件は、SF6ガス:60sccm、CHF3ガス:60sccm、載置台41温度:40℃、高周波電力:400W、磁場:120Gとし、圧力を2.67Pa、5.33Pa、13.33Paと変えて、このときのレンズ材料層31とマスク層32のエッチングレートを夫々測定した。
エッチングガスとしてSF6ガスとCHF3ガス、レンズ材料層31としてP−SiN膜、マスク層32としてkrf系レジスト膜を用い、CHF3ガス添加量や圧力を変えて形成したマイクロレンズ3の一例について、そのレンズ形状を図14に示す。図に示すレンズ形状は、前記マイクロレンズ3について走査型電子顕微鏡を用いて×30.0k倍の倍率で撮影したものをトレースしたものである。
エッチングガスとしてCxFyガスとCOガス、レンズ材料層31としてi線フェノール系よりなる樹脂系有機膜、マスク層32としてi線フェノール系よりなるレジスト膜を用い、ガス流量比を変えて形成したマイクロレンズ3の一例の形状を図15に示す。また比較例2−1として、CF4ガス単独で用いた場合と、CF4ガスとO2ガスとを組み合わせた場合に形成されるレンズ形状を図16に示す。これらの図に示すレンズ形状は、前記マイクロレンズ3について走査型電子顕微鏡を用いて×30.0k倍の倍率で撮影したものレンズ形状と、隣接するレンズ間の領域をトレースしたものである。
エッチングガスとしてCxFyガスとCOガス、レンズ材料層31としてi線フェノール系よりなる樹脂系有機膜、マスク層32としてi線フェノール系レジスト膜を用い、ガス流量比を変えたときのエッチングレートの面内均一性について測定した。ここでCxFyガスとしてCF4ガスを用い、CF4ガスとCOガスの流量比を変えて、エッチングレートを測定した。図中◆はCF4ガス流量=60sccm、COガス流量=0sccmの場合、■はCF4ガス流量=60sccm、COガス流量=60sccmの場合、▲はCF4ガス流量=30sccm、COガス流量=90sccmの場合の夫々のデータwである。この際、エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:600W、磁場:120Gとした。
エッチングガスとして炭素とフッ素とを含むガス、レンズ材料層31としてi線フェノール系よりなる樹脂系の有機膜、マスク層32としてi線フェノール系よりなるレジスト膜を用い、ガス種類とエッチングレートとの関係について測定した。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:600W、磁場:120Gとし、ガス種類はCF4ガス、C2F6ガス、C3F8ガスとし、CF4ガス、C2F6ガス、C3F8ガスのガス流量は夫々60sccmとした。
エッチングガスとしてCx1Fy1ガスとCx2Fy2ガス、レンズ材料層31としてi線系フェノールよりなる樹脂系有機膜、マスク層32としてi線フェノール系レジスト膜を用い、ガス流量比を変えて形成したマイクロレンズ3の一例についてレンズ形状を図19に示す。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:600W、磁場:120Gとした。これらの図に示すレンズ形状は、前記マイクロレンズ3について走査型電子顕微鏡を用いて×30.0k倍の倍率で撮影したものレンズ形状と、隣接するレンズ間の領域をトレースしたものである。
エッチングガスとしてCx1Fy1ガスとCx2Fy2ガス、レンズ材料層31としてi線フェノール系よりなる樹脂系の有機膜、マスク層32としてi線フェノール系レジスト膜を用い、ガスの種類や流量比を変えたときの、エッチングレートの変化を確認する実験を行った。エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:2.66Pa、高周波電力:600W、磁場:120Gとした。
上述のプラズマエッチング装置にて、CxFyガスを用いてUVセンサ付きのウエハのエッチング処理を10秒間を行い、このときに発生した紫外線量を図23に示す装置により測定した。ここでCxFyガスとしては、CF4ガス、C2F6ガス、C3F8ガス、C4F8ガスを用い、エッチング条件は、載置台41温度:40℃、圧力:5.32Pa、高周波電力:600W、磁場:120Gとした。
22 導電膜
23 遮光膜
24 平坦化膜
25 カラーフィルタ層
3 マイクロレンズ
31 レンズ材料層
32 マスク層
4 処理チャンバ
41 載置台
42 静電チャック
5 ガス供給室
52A SF6ガス源
52B CHF3ガス源
54 真空排気手段
61 ダイポールリング磁石
63 高周波電源部
Claims (6)
- シリコン窒化膜からなるレンズ材料層と、このレンズ材料層の上層側に形成され、レンズ形状を有するマスク層と、を有する被処理体に対して、SF6ガスとCHF3ガス、又はSF6ガスとCOガスを含むエッチングガスを用いてエッチング処理を行うことにより、前記レンズ材料層とマスク層とをエッチングして、レンズ材料層にマスク層のレンズ形状を転写し、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。
- 樹脂系の有機膜からなるレンズ材料層と、このレンズ材料層の上層側に形成され、レンズ形状を有するマスク層と、を有する被処理体に対して、CF4ガス、C2F6ガス、C3F8ガスのいずれかであるガスとCOガスとを含むエッチングガスを用いてエッチング処理を行うことにより、前記レンズ材料層とマスク層とをエッチングして、レンズ材料層にマスク層のレンズ形状を転写し、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。
- 樹脂系の有機膜からなるレンズ材料層と、このレンズ材料層の上層側に形成され、レンズ形状を有するマスク層と、を有する被処理体に対して、CF4ガス、C2F6ガス、C3F8ガスのいずれかである第1のガスと、C4F6ガス、C4F8ガス、C5F8ガスのいずれかである第2のガスとを含み、これら第1のガスと第2のガスとから選択される2種類以上の混合エッチングガスを用いてエッチング処理を行うことにより、前記レンズ材料層とマスク層とをエッチングして、レンズ材料層にマスク層のレンズ形状を転写し、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。
- 前記マスク層はレジスト膜であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のマイクロレンズの形成方法。
- 前記マイクロレンズは、固体撮像素子において、行列状に並ぶ複数の感光部の各々に対応するように設けられた集光用のマイクロレンズであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のマイクロレンズの形成方法。
- 前記マイクロレンズは、格子状配列を45度回転させたハニカム構造で配列されていることを特徴とする請求項5記載のマイクロレンズの形成方法。
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