JPH05167054A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH05167054A JPH05167054A JP3335363A JP33536391A JPH05167054A JP H05167054 A JPH05167054 A JP H05167054A JP 3335363 A JP3335363 A JP 3335363A JP 33536391 A JP33536391 A JP 33536391A JP H05167054 A JPH05167054 A JP H05167054A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin layer
- lens
- condenser lens
- heat
- deformable resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は固体撮像装置の集光レンズをレジスト
のリフローで形成する際、これを２回以上に分けて行
う。 【効果】本発明によれば集光レンズ形成を２回に分けて
行うので、集光レンズ間隔を無くしても相隣り合う集光
レンズどうしがつながってしまうことがなく、レンズ端
の形状が乱れない。
のリフローで形成する際、これを２回以上に分けて行
う。 【効果】本発明によれば集光レンズ形成を２回に分けて
行うので、集光レンズ間隔を無くしても相隣り合う集光
レンズどうしがつながってしまうことがなく、レンズ端
の形状が乱れない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は固体撮像装置の製造方
法に関し、特に固体撮像装置の受光部上の集光レンズの
製造方法に関する。
法に関し、特に固体撮像装置の受光部上の集光レンズの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に固体撮像装置は固体撮像素子から
なる複数の画素をシリコン基板上に配列することによっ
て構成される。［図１１］に示すように、固体撮像素子
は、入射した光をフォトダイオード等で電気信号に変換
する受光部３０２とこの電気信号を転送する電荷転送部
３０３からなる。［図１２］は［図１１］のＡ〜Ａ´領
域の断面図を示したものである。このような固体撮像装
置において小型化を指向しつつ高感度化を進めるために
フォトダイオードからなる感光部の上方に集光レンズを
配置し、入射光をこの感光部に集光する方法がある。こ
れは受光部の寸法を大きくすることなく受光感度を高め
る方法である。
なる複数の画素をシリコン基板上に配列することによっ
て構成される。［図１１］に示すように、固体撮像素子
は、入射した光をフォトダイオード等で電気信号に変換
する受光部３０２とこの電気信号を転送する電荷転送部
３０３からなる。［図１２］は［図１１］のＡ〜Ａ´領
域の断面図を示したものである。このような固体撮像装
置において小型化を指向しつつ高感度化を進めるために
フォトダイオードからなる感光部の上方に集光レンズを
配置し、入射光をこの感光部に集光する方法がある。こ
れは受光部の寸法を大きくすることなく受光感度を高め
る方法である。
【０００３】集光レンズの従来の製造方法には、ＲＩＥ
による方法、パターニングされた熱変形樹脂をリフロー
する方法等がある。以下、［図１２］〜［図１４］を参
照してパターニングされた熱変形樹脂を熱変形（以下リ
フローと略記する）する方法による画素上の集光レンズ
の製造方法を説明する。
による方法、パターニングされた熱変形樹脂をリフロー
する方法等がある。以下、［図１２］〜［図１４］を参
照してパターニングされた熱変形樹脂を熱変形（以下リ
フローと略記する）する方法による画素上の集光レンズ
の製造方法を説明する。
【０００４】［図１２］に示すように、シリコン基板３
０１上に受光部３０２と、ゲート電極３０３−１や遮光
膜３０３−２を有した電荷転送部３０３とを配列して形
成する。続いてこれらの上に表面の平坦化及びレンズの
焦点を合わせるための透明樹脂層３０４を形成する。カ
ラーの固体撮像装置の場合はこの上に各受光部に対応し
たカラーフィルタを形成し、さらにその上に保護膜を形
成する。
０１上に受光部３０２と、ゲート電極３０３−１や遮光
膜３０３−２を有した電荷転送部３０３とを配列して形
成する。続いてこれらの上に表面の平坦化及びレンズの
焦点を合わせるための透明樹脂層３０４を形成する。カ
ラーの固体撮像装置の場合はこの上に各受光部に対応し
たカラーフィルタを形成し、さらにその上に保護膜を形
成する。
【０００５】次に、［図１３］に示すように、前記透明
樹脂層３０４上にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を
形成し、これを各受光部３０２に対応してパターニング
し熱変形樹脂のストライプ３０５を形成する。
樹脂層３０４上にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を
形成し、これを各受光部３０２に対応してパターニング
し熱変形樹脂のストライプ３０５を形成する。
【０００６】次に、［図１４］に示すように、加熱処理
を施し、ストライプ３０５をリフローさせる。このよう
に受光部３０２上にかまぼこ型の集光レンズ３０６を形
成する。［図１４］に集光レンズ３０６が入射した光を
受光部３０２に集光する様子を合わせて示した。
を施し、ストライプ３０５をリフローさせる。このよう
に受光部３０２上にかまぼこ型の集光レンズ３０６を形
成する。［図１４］に集光レンズ３０６が入射した光を
受光部３０２に集光する様子を合わせて示した。
【０００７】しかし、このような従来の方法により集光
レンズを形成した場合、［図１４］に示すように集光レ
ンズ３０６が装置上を覆っていない領域である無効領域
３０７の面積を小さくできないという問題がある。無効
領域３０７を小さくするようにストライプ３０５の間隔
を小さく取ると、リフロー時にストライプ３０５がつな
がってしまい、集光レンズ端部の形状が乱れてしまうか
らである。このように無効領域３０７の面積を小さくで
きないためレンズの集光度が低くなってしまい、これが
固体撮像装置の受光感度の向上を妨げる一つの要因とな
っている。
レンズを形成した場合、［図１４］に示すように集光レ
ンズ３０６が装置上を覆っていない領域である無効領域
３０７の面積を小さくできないという問題がある。無効
領域３０７を小さくするようにストライプ３０５の間隔
を小さく取ると、リフロー時にストライプ３０５がつな
がってしまい、集光レンズ端部の形状が乱れてしまうか
らである。このように無効領域３０７の面積を小さくで
きないためレンズの集光度が低くなってしまい、これが
固体撮像装置の受光感度の向上を妨げる一つの要因とな
っている。
【０００８】また、従来の方法により集光レンズを形成
した場合、無効領域３０７が大きくなるため、［図１
４］に示すような無効領域３０７に入射する光３０８の
量が多くなる。これらの光は有効な信号成分とならない
だけでなく、透明樹脂層３０４の表面、内部または遮光
部で乱反射をするため、基板中に電子、ホールのペアが
生成し、スミアの発生、雑音の増大を招いている。これ
も固体撮像装置の受光感度の向上を妨げる一つの要因と
なっている。
した場合、無効領域３０７が大きくなるため、［図１
４］に示すような無効領域３０７に入射する光３０８の
量が多くなる。これらの光は有効な信号成分とならない
だけでなく、透明樹脂層３０４の表面、内部または遮光
部で乱反射をするため、基板中に電子、ホールのペアが
生成し、スミアの発生、雑音の増大を招いている。これ
も固体撮像装置の受光感度の向上を妨げる一つの要因と
なっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
集光レンズの形成方法では隣接する集光レンズ間のギャ
ップである無効領域を小さくできないため、固体撮像装
置に用いたとき、集光度が高くならない、受光感度が低
下するという問題があった。そこで、本発明は上記欠点
を除去し、集積度が高く、受光感度が高い固体撮像装置
の製造方法を提供することを目的とする。
集光レンズの形成方法では隣接する集光レンズ間のギャ
ップである無効領域を小さくできないため、固体撮像装
置に用いたとき、集光度が高くならない、受光感度が低
下するという問題があった。そこで、本発明は上記欠点
を除去し、集積度が高く、受光感度が高い固体撮像装置
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では複数の受光部及び電荷転送部を形成した
半導体基板上に透明材料層を形成する工程と、前記透明
材料層上に第一の熱変形樹脂層を形成する工程と、前記
第一の熱変形樹脂層を選択的に除去する工程と、前記第
一の熱変形樹脂層を加熱して熱変形させ第一の集光レン
ズを形成する工程と、前記透明材料層上に第二の熱変形
樹脂層を形成する工程と、前記第二の熱変形樹脂層を選
択的に除去する工程と、前記第二の熱変形樹脂層を加熱
して熱変形させ第二の集光レンズを形成する工程とを具
備し、前記第一の集光レンズの光軸と前記第二の集光レ
ンズの光軸とがずれていることを特徴とする固体撮像装
置の製造方法を提供する。また、さらに前記第一の集光
レンズの一部と前記第二の集光レンズの一部が重なり合
うことを特徴とする固体撮像装置の製造方法を提供す
る。また、さらに前記第一の熱変形樹脂層の厚さと前記
第二の熱変形樹脂層の厚さとが異なることを特徴とする
固体撮像装置の製造方法を提供する。
に、本発明では複数の受光部及び電荷転送部を形成した
半導体基板上に透明材料層を形成する工程と、前記透明
材料層上に第一の熱変形樹脂層を形成する工程と、前記
第一の熱変形樹脂層を選択的に除去する工程と、前記第
一の熱変形樹脂層を加熱して熱変形させ第一の集光レン
ズを形成する工程と、前記透明材料層上に第二の熱変形
樹脂層を形成する工程と、前記第二の熱変形樹脂層を選
択的に除去する工程と、前記第二の熱変形樹脂層を加熱
して熱変形させ第二の集光レンズを形成する工程とを具
備し、前記第一の集光レンズの光軸と前記第二の集光レ
ンズの光軸とがずれていることを特徴とする固体撮像装
置の製造方法を提供する。また、さらに前記第一の集光
レンズの一部と前記第二の集光レンズの一部が重なり合
うことを特徴とする固体撮像装置の製造方法を提供す
る。また、さらに前記第一の熱変形樹脂層の厚さと前記
第二の熱変形樹脂層の厚さとが異なることを特徴とする
固体撮像装置の製造方法を提供する。
【００１１】
【作用】本発明では、集光レンズの形成を２回以上に分
けて行うので、隣接する集光レンズ間の一定のギャップ
を設けなくても集光レンズを適当な形状で形成すること
が可能になる。そのため、より広い範囲の入射光を集光
できるので受光感度が向上する。また、集光レンズのな
い無効領域からの入射光が減少するので、スミアとこれ
に関連する雑音が減少する。
けて行うので、隣接する集光レンズ間の一定のギャップ
を設けなくても集光レンズを適当な形状で形成すること
が可能になる。そのため、より広い範囲の入射光を集光
できるので受光感度が向上する。また、集光レンズのな
い無効領域からの入射光が減少するので、スミアとこれ
に関連する雑音が減少する。
【００１２】また、上記のような作用効果に加えて、本
発明の製造方法を用いると集光レンズ材料である熱変形
樹脂の厚さを各工程毎に変えることによって集光レンズ
の曲率を変化させることができる。特定の画素の感度を
独立に調節することができるので、色フィルタを使用す
るカラー固体撮像装置の場合、色ごとの感度調節が可能
になる。
発明の製造方法を用いると集光レンズ材料である熱変形
樹脂の厚さを各工程毎に変えることによって集光レンズ
の曲率を変化させることができる。特定の画素の感度を
独立に調節することができるので、色フィルタを使用す
るカラー固体撮像装置の場合、色ごとの感度調節が可能
になる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明をＣＣＤエリアセンサに用いた
ときの実施例を［図１］〜［図４］を参照して説明す
る。
ときの実施例を［図１］〜［図４］を参照して説明す
る。
【００１４】シリコン基板１０１上に受光部１０２と、
ゲート電極１０３−１や遮光膜１０３−２を有した電荷
転送部１０３とを並列して形成する。続いてこれらの上
に表面の平坦化及びレンズの焦点を合わせるための透明
樹脂層１０４を形成する。カラーの固体撮像装置の場合
はこの上に各受光部に対応したカラーフィルタを形成
し、さらにその上に保護膜を形成する。
ゲート電極１０３−１や遮光膜１０３−２を有した電荷
転送部１０３とを並列して形成する。続いてこれらの上
に表面の平坦化及びレンズの焦点を合わせるための透明
樹脂層１０４を形成する。カラーの固体撮像装置の場合
はこの上に各受光部に対応したカラーフィルタを形成
し、さらにその上に保護膜を形成する。
【００１５】次に、［図１］に示すように、前記透明樹
脂層１０４上にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を形
成し、これを各受光部１０２の列に対応して一列おきに
パターニングし、熱変形樹脂の第一のストライプ１０５
を形成する。
脂層１０４上にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を形
成し、これを各受光部１０２の列に対応して一列おきに
パターニングし、熱変形樹脂の第一のストライプ１０５
を形成する。
【００１６】次に、［図２］に示すように、加熱処理を
施し、第一のストライプ１０５をリフローさせる。この
ように受光部１０２上に一列おきにかまぼこ型の第一の
集光レンズ１０６を形成する。ここで、第一のストライ
プ１０５が熱変形性であり、さらに熱硬化性であれば第
一の集光レンズ１０６の形状はその後の熱処理プロセス
により変化することがない。
施し、第一のストライプ１０５をリフローさせる。この
ように受光部１０２上に一列おきにかまぼこ型の第一の
集光レンズ１０６を形成する。ここで、第一のストライ
プ１０５が熱変形性であり、さらに熱硬化性であれば第
一の集光レンズ１０６の形状はその後の熱処理プロセス
により変化することがない。
【００１７】集光レンズ１０６は受光部１０２の列に対
応して一列おきに形成したので、一列おきに集光レンズ
のない受光部が存在する。次に、［図３］に示すよう
に、全面にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を再度形
成し、これを各受光部の第一の集光レンズ１０６の無い
部分に対応して一列おきにパターニングし、熱変形樹脂
の第二のストライプ１０７を形成する。
応して一列おきに形成したので、一列おきに集光レンズ
のない受光部が存在する。次に、［図３］に示すよう
に、全面にフォトレジストなどの熱変形樹脂層を再度形
成し、これを各受光部の第一の集光レンズ１０６の無い
部分に対応して一列おきにパターニングし、熱変形樹脂
の第二のストライプ１０７を形成する。
【００１８】次に、［図４］に示すように、加熱処理を
施し、第二のストライプ１０７を変形（リフロー）さ
せ、第二の集光レンズ１０８を形成する。このように受
光部１０２上全面に集光レンズが形成される。
施し、第二のストライプ１０７を変形（リフロー）さ
せ、第二の集光レンズ１０８を形成する。このように受
光部１０２上全面に集光レンズが形成される。
【００１９】［図４］の集光レンズ列には従来技術によ
る［図１４］の集光レンズ列のような無効領域３０７が
存在しない。第二の集光レンズ１０８形成のための第二
回目のリフローが、第一の集光レンズ１０６の形状に影
響を与えないため、第二のストライプ１０７を第一の集
光レンズ１０６と接するように形成でき、このようにし
ても集光レンズどうしがつながってレンズ端の形状が乱
れることがないからである。したがって集光レンズの集
光度が高くなり、これを固体撮像装置に用いた場合、装
置の高集積化が可能になる。また、無効な信号成分が無
くなるので雑音が減少し、受光感度が高くなる。
る［図１４］の集光レンズ列のような無効領域３０７が
存在しない。第二の集光レンズ１０８形成のための第二
回目のリフローが、第一の集光レンズ１０６の形状に影
響を与えないため、第二のストライプ１０７を第一の集
光レンズ１０６と接するように形成でき、このようにし
ても集光レンズどうしがつながってレンズ端の形状が乱
れることがないからである。したがって集光レンズの集
光度が高くなり、これを固体撮像装置に用いた場合、装
置の高集積化が可能になる。また、無効な信号成分が無
くなるので雑音が減少し、受光感度が高くなる。
【００２０】以上、実施例として本発明をＣＣＤエリア
センサに用いた場合を説明したが、ＣＣＤリニアセンサ
に用いてもよい。この時、一つのかまぼこ型集光レンズ
１０６、１０７が覆う受光部はＣＣＤエリアセンサほど
多くはないが本質的には同じである。
センサに用いた場合を説明したが、ＣＣＤリニアセンサ
に用いてもよい。この時、一つのかまぼこ型集光レンズ
１０６、１０７が覆う受光部はＣＣＤエリアセンサほど
多くはないが本質的には同じである。
【００２１】また、第一のストライプ１０５に用いた熱
変形樹脂が熱硬化性でなくてもよい。このとき、第二回
目のリフロー時に第一の集光レンズ１０６が変形しない
ように、第一の集光レンズ１０６を紫外線照射や化学的
処理等で硬化させておく必要がある。また、実施例では
集光レンズを２回に分けて形成したが、２回に限る必要
はなく３回以上に分けて集光レンズを形成してもよい。
変形樹脂が熱硬化性でなくてもよい。このとき、第二回
目のリフロー時に第一の集光レンズ１０６が変形しない
ように、第一の集光レンズ１０６を紫外線照射や化学的
処理等で硬化させておく必要がある。また、実施例では
集光レンズを２回に分けて形成したが、２回に限る必要
はなく３回以上に分けて集光レンズを形成してもよい。
【００２２】また、実施例ではいくつかの受光部を覆う
かまぼこ型の集光レンズ列を形成する方法を示した。こ
れを平面図で表すと［図５］のようになる。まず、ａの
集光レンズを形成し、続いてｂの集光レンズを形成す
る。しかし、集光レンズはかまぼこ型に限る必要はな
く、各画素に対して独立の集光レンズ（アイランド型集
光レンズ）を設けてもよい。これを平面図で表すと［図
６］のようになる。集光レンズはａ、ｂの順に形成す
る。この方法では全ての集光レンズを同時に形成するよ
りはレンズ形状の乱れは少ないが、各集光レンズの角で
集光レンズどうしがつながってしまうおそれがある。集
光レンズの形状を工夫することでつながりを防止するこ
とは可能であるが、例えば、集光レンズの角を落とせ
ば、無効領域が増加してしまう。この問題を解決したの
が［図７］の方法である。集光レンズは４回に分けて
ａ、ｂ、ｃ、ｄの順に形成する。この方法だと相隣り合
う集光レンズを同時に形成することがないので無効領域
を完全になくすことができる。
かまぼこ型の集光レンズ列を形成する方法を示した。こ
れを平面図で表すと［図５］のようになる。まず、ａの
集光レンズを形成し、続いてｂの集光レンズを形成す
る。しかし、集光レンズはかまぼこ型に限る必要はな
く、各画素に対して独立の集光レンズ（アイランド型集
光レンズ）を設けてもよい。これを平面図で表すと［図
６］のようになる。集光レンズはａ、ｂの順に形成す
る。この方法では全ての集光レンズを同時に形成するよ
りはレンズ形状の乱れは少ないが、各集光レンズの角で
集光レンズどうしがつながってしまうおそれがある。集
光レンズの形状を工夫することでつながりを防止するこ
とは可能であるが、例えば、集光レンズの角を落とせ
ば、無効領域が増加してしまう。この問題を解決したの
が［図７］の方法である。集光レンズは４回に分けて
ａ、ｂ、ｃ、ｄの順に形成する。この方法だと相隣り合
う集光レンズを同時に形成することがないので無効領域
を完全になくすことができる。
【００２３】また、実施例では第一の集光レンズ１０６
と第二の集光レンズ１０８は接していたが、［図８］に
示したように、重なりを許してもよい。これは、第一の
ストライプ１０５と第二のストライプ１０７の屈折率が
同じである限り、集光レンズとしての機能に変化がない
からである。この場合、第二のストライプ１０７形成時
のマスク合わせに少々余裕を持たせても無効領域ができ
ない。
と第二の集光レンズ１０８は接していたが、［図８］に
示したように、重なりを許してもよい。これは、第一の
ストライプ１０５と第二のストライプ１０７の屈折率が
同じである限り、集光レンズとしての機能に変化がない
からである。この場合、第二のストライプ１０７形成時
のマスク合わせに少々余裕を持たせても無効領域ができ
ない。
【００２４】カラーの固体撮像装置の場合、色に応じて
受光部の感度が違う場合がある。原色系（赤、青、黄
色）のフィルタを用いた場合は青に対する感度が低い。
補色系（シアン、マゼンタ、緑、黄色）のフィルタを用
いた場合は、感度がある程度統一されているが微調整は
フィルタの厚さで行っている。しかし、画素の縮小化と
共にフィルタの薄膜化を進めていくと感度調整を別に行
う必要がある。ここで、本発明である、数回に分けて集
光レンズを形成する方法で、集光レンズの材料となる熱
変形性樹脂の厚さを変化させると、曲率の異なる集光レ
ンズを形成でき、画素の色ごとの感度調整ができる。こ
れはレンズの大きさを変えて感度を調整するよりも簡単
な方法である。補色系（シアン、マゼンタ、緑、黄色）
のフィルタを用いた場合は８画素で一つのブロックを形
成している。各画素への色の分配を［図９］に示してあ
る。ここで、各色を［図７］のａ、ｂ、ｃ、ｄに対応さ
せると、ａが黄色（Ｙｅと表示）、ｂがシアン（Ｃｙと
表示）、ｃが緑（Ｇと表示）、ｄがマゼンタ（Ｍｇと表
示）となる。ここで例えばシアンの感度が低いならば、
熱変形性樹脂の厚くし、曲率を大きくして焦点深度を変
化させることによって受光部に入る光の量を多くでき
る。この場合、各色に対応する集光レンズを個別に形成
するため、集光レンズはストライプではなくアイランド
であり、４回のリフロー工程が必要になる。このように
して形成した曲率の異なる集光レンズを［図１０］に示
す。［図１０］は［図９］のＢ〜Ｂ´領域の断面図であ
る。この方法によりカラーＣＣＤセンサの色ごとの感度
調整の自由度が増加する。
受光部の感度が違う場合がある。原色系（赤、青、黄
色）のフィルタを用いた場合は青に対する感度が低い。
補色系（シアン、マゼンタ、緑、黄色）のフィルタを用
いた場合は、感度がある程度統一されているが微調整は
フィルタの厚さで行っている。しかし、画素の縮小化と
共にフィルタの薄膜化を進めていくと感度調整を別に行
う必要がある。ここで、本発明である、数回に分けて集
光レンズを形成する方法で、集光レンズの材料となる熱
変形性樹脂の厚さを変化させると、曲率の異なる集光レ
ンズを形成でき、画素の色ごとの感度調整ができる。こ
れはレンズの大きさを変えて感度を調整するよりも簡単
な方法である。補色系（シアン、マゼンタ、緑、黄色）
のフィルタを用いた場合は８画素で一つのブロックを形
成している。各画素への色の分配を［図９］に示してあ
る。ここで、各色を［図７］のａ、ｂ、ｃ、ｄに対応さ
せると、ａが黄色（Ｙｅと表示）、ｂがシアン（Ｃｙと
表示）、ｃが緑（Ｇと表示）、ｄがマゼンタ（Ｍｇと表
示）となる。ここで例えばシアンの感度が低いならば、
熱変形性樹脂の厚くし、曲率を大きくして焦点深度を変
化させることによって受光部に入る光の量を多くでき
る。この場合、各色に対応する集光レンズを個別に形成
するため、集光レンズはストライプではなくアイランド
であり、４回のリフロー工程が必要になる。このように
して形成した曲率の異なる集光レンズを［図１０］に示
す。［図１０］は［図９］のＢ〜Ｂ´領域の断面図であ
る。この方法によりカラーＣＣＤセンサの色ごとの感度
調整の自由度が増加する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接する集光レンズ間の一定のギャップを設けなくても
集光レンズを適当な形状で形成することが可能になる。
そのため、より広い範囲の入射光を集光できるので受光
感度が向上する。また、集光レンズのない無効領域から
の入射光が減少するので、スミアとこれに関連する雑音
が減少する。
隣接する集光レンズ間の一定のギャップを設けなくても
集光レンズを適当な形状で形成することが可能になる。
そのため、より広い範囲の入射光を集光できるので受光
感度が向上する。また、集光レンズのない無効領域から
の入射光が減少するので、スミアとこれに関連する雑音
が減少する。
【００２６】加えて、本発明の製造方法を用いると集光
レンズ材料である熱変形樹脂の厚さを各工程毎に変える
ことによって集光レンズの曲率を変化させることができ
る。この結果、特定の画素の感度を独立に調節すること
ができるので、色フィルタを使用するカラー固体撮像装
置の場合、色ごとの感度調節が可能になる。
レンズ材料である熱変形樹脂の厚さを各工程毎に変える
ことによって集光レンズの曲率を変化させることができ
る。この結果、特定の画素の感度を独立に調節すること
ができるので、色フィルタを使用するカラー固体撮像装
置の場合、色ごとの感度調節が可能になる。
【図１】本発明の実施例の断面図
【図２】本発明の実施例の断面図
【図３】本発明の実施例の断面図
【図４】本発明の実施例の断面図
【図５】ストライプ型集光レンズを形成したときの平面
図
図
【図６】アイランド型集光レンズを形成したときの平面
図
図
【図７】アイランド型集光レンズを形成したときの平面
図
図
【図８】集光レンズどうしの重ね合わせを許したときの
断面図
断面図
【図９】補色系（シアン、マゼンタ、緑、黄色）フィル
タの各画素への色の分配
タの各画素への色の分配
【図１０】［図９］のＢ〜Ｂ´領域の断面図
【図１１】ＣＣＤエリアセンサーの平面図
【図１２】従来の集光レンズ製造工程の断面図
【図１３】従来の集光レンズ製造工程の断面図
【図１４】従来の集光レンズ製造工程の断面図
１０１、２０１、３０１ シリコン基板 １０２、２０２、３０２ 受光部 １０３、２０３、３０３ 電荷転送部 １０３−１、３０３−１ ゲート電極 １０３−２、３０３−２ 遮光膜 １０４、２０４、３０４ 透明樹脂層 １０５、１０７、３０５ 熱変形樹脂のストライプ １０６、１０８、２０５、３０６ 集光レンズ ３０７ 無効領域 ３０８ 無効領域３０７に入射する光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/052 7376−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の受光部及び電荷転送部を形成した
半導体基板上に透光性材料層を形成する工程と、 前記透光性材料層上に第一の熱変形樹脂層を選択的に形
成する工程と、 前記第一の熱変形樹脂層を変形硬化させ第一の集光レン
ズを形成する工程と、 前記第一の集光レンズを形成した後、前記透光性材料層
上に第二の熱変形樹脂層を選択的に形成する工程と、 前記第二の熱変形樹脂層を変形させ第二の集光レンズを
形成する工程とを具備し、 前記第一の集光レンズの光軸と前記第二の集光レンズの
光軸とがずれていることを特徴とする固体撮像装置の製
造方法。 - 【請求項２】 前記第一の集光レンズの一部と前記第二
の集光レンズの一部が重なり合うことを特徴とする請求
項１記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第一の熱変形樹脂層の厚さと前記第
二の熱変形樹脂層の厚さとが異なることを特徴とする請
求項１記載の固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335363A JPH05167054A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US07/993,078 US5238856A (en) | 1991-12-19 | 1992-12-18 | Method of manufacturing solid-state image pick-up device |
| KR1019920024825A KR960008132B1 (ko) | 1991-12-19 | 1992-12-19 | 고체촬상장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335363A JPH05167054A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167054A true JPH05167054A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18287695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335363A Pending JPH05167054A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5238856A (ja) |
| JP (1) | JPH05167054A (ja) |
| KR (1) | KR960008132B1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5321249A (en) * | 1991-10-31 | 1994-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
| US5529936A (en) * | 1992-09-30 | 1996-06-25 | Lsi Logic Corporation | Method of etching a lens for a semiconductor solid state image sensor |
| JPH06244392A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2601148B2 (ja) * | 1993-07-23 | 1997-04-16 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP3405620B2 (ja) * | 1995-05-22 | 2003-05-12 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置 |
| IL123207A0 (en) * | 1998-02-06 | 1998-09-24 | Shellcase Ltd | Integrated circuit device |
| US6271900B1 (en) * | 1998-03-31 | 2001-08-07 | Intel Corporation | Integrated microlens and color filter structure |
| US8103877B2 (en) | 2000-12-21 | 2012-01-24 | Digimarc Corporation | Content identification and electronic tickets, coupons and credits |
| US20030111700A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-06-19 | Bencuya Selim S. | Method and article of manufacture for micro-lens resulting from multi-stage fabrication technique |
| US7307788B2 (en) * | 2004-12-03 | 2007-12-11 | Micron Technology, Inc. | Gapless microlens array and method of fabrication |
| US7476562B2 (en) | 2003-10-09 | 2009-01-13 | Aptina Imaging Corporation | Gapless microlens array and method of fabrication |
| US7227692B2 (en) * | 2003-10-09 | 2007-06-05 | Micron Technology, Inc | Method and apparatus for balancing color response of imagers |
| JP4813929B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2011-11-09 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
| KR100868630B1 (ko) * | 2006-12-11 | 2008-11-13 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 마이크로 렌즈 형성용 패턴 마스크, 이미지 센서 및 이의제조 방법 |
| US8487394B2 (en) * | 2009-10-27 | 2013-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4882616A (en) * | 1981-06-29 | 1989-11-21 | Nippon Electric Co., Ltd. | Color filter for a solid state imaging device |
| US4571448A (en) * | 1981-11-16 | 1986-02-18 | University Of Delaware | Thin film photovoltaic solar cell and method of making the same |
| JPS58219748A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US4667092A (en) * | 1982-12-28 | 1987-05-19 | Nec Corporation | Solid-state image device with resin lens and resin contact layer |
| JPS59198754A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Toshiba Corp | カラ−用固体撮像デバイス |
| JPS61290408A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Fuji Xerox Co Ltd | カラ−密着型イメ−ジセンサおよびその製造方法 |
| US4703214A (en) * | 1985-11-27 | 1987-10-27 | Taga Electric Co., Ltd. | Ultrasonic vibrator and its drive control method |
| DE3855833T2 (de) * | 1987-04-30 | 1997-07-31 | Toshiba Kawasaki Kk | Farbbildsensor und sein Herstellungsverfahren |
| JPS6465878A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | Solar battery |
| US4968354A (en) * | 1987-11-09 | 1990-11-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thin film solar cell array |
| KR920013734A (ko) * | 1990-12-31 | 1992-07-29 | 김광호 | 칼라필터의 제조방법 |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP3335363A patent/JPH05167054A/ja active Pending
-
1992
- 1992-12-18 US US07/993,078 patent/US5238856A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-19 KR KR1019920024825A patent/KR960008132B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930015030A (ko) | 1993-07-23 |
| KR960008132B1 (ko) | 1996-06-20 |
| US5238856A (en) | 1993-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6274917B1 (en) | High efficiency color filter process for semiconductor array imaging devices | |
| US4721999A (en) | Color imaging device having white, cyan and yellow convex lens filter portions | |
| US7816169B2 (en) | Colors only process to reduce package yield loss | |
| US5672519A (en) | Method of fabricating solid state image sensing elements | |
| US7522341B2 (en) | Sharing of microlenses among pixels in image sensors | |
| US6495813B1 (en) | Multi-microlens design for semiconductor imaging devices to increase light collection efficiency in the color filter process | |
| US7656453B2 (en) | Solid-state imaging device having characteristic color unit depending on color, manufacturing method thereof and camera | |
| JPH0738075A (ja) | 固体撮像装置 | |
| CN100466282C (zh) | Cmos图像传感器的制造方法 | |
| JPH10125887A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH05167054A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP3227561B2 (ja) | マイクロレンズパターン用マスク | |
| US7611922B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
| JPH1093060A (ja) | 固体撮像素子の構造及び製造方法 | |
| US7884435B2 (en) | Pattern mask for forming microlens, image sensor and fabricating method thereof | |
| JP4181487B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JP2000260968A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| US8149322B2 (en) | Image sensor with an improved sensitivity | |
| KR0165376B1 (ko) | 씨씨디용 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| JPH11289073A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP2000012814A (ja) | オンチップレンズ付カラー固体撮像素子とその製造方法 | |
| JPH05328233A (ja) | 固体撮像素子 | |
| US20070145238A1 (en) | Method for Manufacturing Mask and CMOS Image Sensor | |
| JPH0527196A (ja) | 固体撮像素子 | |
| KR20010011607A (ko) | 마이크로 렌즈를 갖는 고체촬상소자 및 그 제조방법 |