(57)【要約】【課題】新たな形状制御法により形成されたマイクロレンズにより、各色の感度特性の最適化を図る。【解決手段】固体撮像素子は、所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが画素ごとに配置されるフィルタ部と、フィルタ部に対して積層され、画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部とを備える。そして、複数のマイクロレンズは、画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接するマイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成される。本技術は、例えば、裏面照射型の固体撮像素子に適用できる。【選択図】図１
2014154662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、
前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部と
を備え、
複数の前記マイクロレンズは、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成されている
固体撮像素子。
【請求項２】
複数の前記マイクロレンズは、緑色の光を受光する前記画素に対応して形成される緑色画素用のマイクロレンズ、赤色の光を受光する前記画素に対応して形成される赤色画素用のマイクロレンズ、青色の光を受光する前記画素に対応して形成される青色画素用のマイクロレンズを少なくとも有し、
前記赤色画素用のマイクロレンズの曲率半径よりも前記緑色画素用のマイクロレンズの曲率半径が大きく、かつ、前記緑色画素用のマイクロレンズの曲率半径よりも前記青色画素用のマイクロレンズの曲率半径が大きい関係である
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
少なくとも２種類の異なった形状で形成された前記マイクロレンズ上に、前記マイクロレンズを覆うマイクロレンズカバー層が積層される
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
複数の前記マイクロレンズは、画像を構築するための撮像画素に対して形成される撮像画素用のマイクロレンズ、および、像面位相差を利用したオートフォーカス用の画素に対して形成されるオートフォーカス用のマイクロレンズを少なくとも有し、
前記撮像画素用のマイクロレンズの曲率半径が、前記オートフォーカス用のマイクロレンズの曲率半径よりも大きい関係である
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、
前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部と
を有し、
複数の前記マイクロレンズは、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成されている
固体撮像素子を備える電子機器。
【請求項６】
所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、
前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部と
を備える固体撮像素子の製造方法であって、
複数の前記マイクロレンズを、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状となるように、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成する
工程を含む固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体撮像素子、電子機器、および製造方法に関し、特に、新たな形状制御法により形成されたマイクロレンズにより、各色の感度特性の最適化を図ることができるようにした固体撮像素子、電子機器、および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、CCD（Charge Coupled Device）センサやCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの固体撮像素子では、感度特性の向上を図ることを目的として、通常、各画素に対してマイクロレンズが形成されている。特許文献１および２には、マイクロレンズの主な形成方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、感光性樹脂から成るマイクロレンズ材をフォトリソグラフィー法によりパターン形成した後に、熱リフローすることによりマイクロレンズを形成する技術である熱メルトフロー法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、フォトレジストマスク材の下地に形成されたマイクロレンズ材に、フォトレジストマスク材をエッチング転写することによりマイクロレンズを形成する技術であるドライエッチ転写法が開示されている。特許文献２の技術によれば、エッチング条件についてフロロカーボン系のエッチングガスを用いて各種条件を最適化する事により、隣接する画素のマイクロレンズどうしのギャップを縮小することで、マイクロレンズの有効面積を拡大することができる。
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されている技術では、熱リフロー時に、隣接する画素間のマイクロレンズが接触してしまうと、熱溶融によりマイクロレンズのパターンが崩れてしまうことがあった。そのため、隣接する画素のマイクロレンズどうしのギャップを残してマイクロレンズ形成する必要があるため、固体撮像素子の高感度化を図ることは困難であった。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されている技術では、エッチバックによって隣接する画素のマイクロレンズどうしのギャップが実質的に発生しないように、マイクロレンズを形成することができる。しかしながら、特許文献２では、RGBカラー画素を有する固体撮像素子において各色の感度特性の最適化を図る点については考慮されていなかった。なお、この点については、特許文献１に関しても同様である。
【０００７】
これに対し、特許文献３には、RGBカラー画素を有する固体撮像素子の各色の感度特性を向上させることを目的として、上述した熱メルトフロー法およびドライエッチ転写法を組み合わせる技術が提案されている。
【０００８】
即ち、特許文献３の技術では、感光性樹脂を用いて２回に分けて熱リフロー法によりマイクロレンズパターンを形成する工程と、そのマイクロレンズパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチング法によりマイクロレンズパターンの形状を透明樹脂層に転写する工程とが組み合わされている。これにより、マイクロレンズの光透過率および集光性を改善することができ、各画素の感度を向上させることができる。
【０００９】
つまり、特許文献３に開示されている技術では、感光性樹種により２回に分けてマイクロレンズパターンを形成する際に、１回目の形成時にはベイヤー配列の緑色の画素に対応し、２回目の形成時に赤色および青色の画素に対応してマイクロレンズを形成する。その後、ドライエッチングして透明樹脂にパターン転写される。
【００１０】
ここで、RGBカラー画素を有する固体撮像素子において各色の感度特性の最適化を図るために、それぞれの画素に最適化されたマイクロレンズパターンを形成する為には、光の屈折率波長分散を考慮する必要がある。
【００１１】
しかしながら、特許文献３の技術では、赤色および青色の画素に対応して形成されるマイクロレンズは、同一形状のマイクロレンズパターンで形成されることになる。従って、このマイクロレンズパターンは、RGBカラー画素を有する固体撮像素子に対応して最適化は図られていることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０４−０１２５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８７０４号公報
【特許文献３】特開２００９−１９８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来、RGBカラー画素を有する固体撮像素子において、各色の感度特性に応じて最適化するようにマイクロレンズが形成されていなかった。
【００１４】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、新たな形状制御法により形成されたマイクロレンズにより、各色の感度特性の最適化を図ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本開示の一側面の固体撮像素子は、所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部とを備え、複数の前記マイクロレンズは、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成されている。
【００１６】
本開示の一側面の電子機器は、所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部とを備え、複数の前記マイクロレンズは、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成されている。
【００１７】
本開示の一側面の製造方法は、所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部とを備える固体撮像素子の製造方法であって、複数の前記マイクロレンズを、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状となるように、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成する工程を含む。
【００１８】
本開示の一側面においては、複数のマイクロレンズは、画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接するマイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成される。
【発明の効果】
【００１９】
本開示の一側面によれば、各色の感度特性の最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本技術を適用した固体撮像素子に形成されるマイクロレンズアレイの第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】屈折率波長分散の特性と、各色のマイクロレンズの形状を示す図である。
【図３】マイクロレンズどうしの端部における構成の詳細を示す図である。
【図４】マイクロレンズどうしの端部における他の構成の詳細を示す図である。
【図５】固体撮像素子の各色に対応して形成されるマイクロレンズの製造方法について説明する図である。
【図６】固体撮像素子の各色に対応して形成されるマイクロレンズの製造方法について説明する図である。
【図７】青色画素用のマイクロレンズおよび赤色画素用のマイクロレンズの形状を制御して形成する方法について説明する図である。
【図８】マイクロレンズの製造方法について平面的に説明する図である。
【図９】マイクロレンズの製造方法について平面的に説明する図である。
【図１０】マイクロレンズアレイの第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図１１】マイクロレンズアレイの第２の製造方法について説明する図である。
【図１２】マイクロレンズどうしの端部における構成の詳細を示す図である。
【図１３】ＡＦ画素用のマイクロレンズのパターンを形成するためのフォトマスクの形状を示す図である。
【図１４】ＡＦ画素用のマイクロレンズの曲率半径について説明する図である。
【図１５】マイクロレンズの焦点距離について説明する図である。
【図１６】従来のＡＦ画素用のマイクロレンズによる集光状態を説明する図である。
【図１７】本技術を適用したＡＦ画素用のマイクロレンズによる集光状態を説明する図である。
【図１８】マイクロレンズアレイを裏面照射型の固体撮像素子に適用した構成例を示す図である。
【図１９】マイクロレンズアレイおよび画素間遮光膜を示す図である。
【図２０】電子機器に搭載される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本技術を適用した固体撮像素子に形成されるマイクロレンズアレイの第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【００２３】
図１Ａには、固体撮像素子１１のカラーフィルタ配列が示されている。また、図１Ｂには、図１Ａに示すＡ−Ａ’断面が示されており、図１Ｃには、図１Ａに示すＢ−Ｂ’断面が示されている。
【００２４】
固体撮像素子１１では、いわゆるベイヤー配列で、赤色（Red）、緑色（Green）、および青色（Blue）のフィルタが配置されており、各色の配置に応じて、赤色の画素１２Ｒ、緑色の画素１２Ｇ、および青色の画素１２Ｂが配置される。図１Ａに示すように、ベイヤー配列では、行方向および列方向へ１画素置きに交互に緑色の画素１２Ｇが配置され、緑色の画素１２Ｇに上下および左右が挟まれるように１行ごとに交互に赤色の画素１２Ｒおよび青色の画素１２Ｂが配置される。なお、以下適宜、赤色の画素１２Ｒ、緑色の画素１２Ｇ、および青色の画素１２Ｂを区別する必要がない場合、単に、画素１２と称する。
【００２５】
また、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、固体撮像素子１１は、フォトダイオードが形成されるシリコン基板に、絶縁膜や、遮光膜、平坦化膜などが積層された下地（図示せず）に対して、下層から順に、カラーフィルタ１３、マイクロレンズアレイ１４、マイクロレンズカバー層１５が積層されて構成される。
【００２６】
カラーフィルタ１３は、図１Ａに示すようなベイヤー配列で、赤色の波長の光を透過する赤色フィルタ１６Ｒ、緑色の波長の光を透過する緑色フィルタ１６Ｇ、および、青色の波長の光を透過する青色フィルタ１６Ｂが配置されて構成される。即ち、カラーフィルタ１３では、緑色フィルタ１６Ｇおよび青色フィルタ１６Ｂが交互に配置される行（図１Ｂ）と、緑色フィルタ１６Ｇおよび赤色フィルタ１６Ｒが交互に配置される行（図１Ｃ）とが、列方向に交互に配置される。
【００２７】
マイクロレンズアレイ１４は、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂが、アレイ状に配置されて構成される。赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒは、赤色の画素１２Ｒに照射される光を集光し、赤色フィルタ１６Ｒに対応する箇所に配置される。また、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇは、緑色の画素１２Ｇに照射される光を集光し、緑色フィルタ１６Ｇに対応する箇所に配置される。同様に、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂは、青色の画素１２Ｂに照射される光を集光し、青色フィルタ１６Ｂに対応する箇所に配置される。なお、以下適宜、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂを区別する必要がない場合、単に、マイクロレンズ１７と称する。
【００２８】
マイクロレンズカバー層１５は、マイクロレンズアレイ１４に対して積層され、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒおよび青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの下地に対する密着性を確保し、マイクロレンズ１７の表面反射を低減する反射防止膜として機能する。
【００２９】
ここで、固体撮像素子１１では、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂは、各色の感度特性の最適化を図り、それぞれが異なる形状となるように曲率半径が制御されて形成される。
【００３０】
例えば、図２Ａに示すように、マイクロレンズ１７を形成するフェノール樹脂から成る透明樹脂の屈折率波長分散は、短波長側の屈折率が高く、長波長側に向かって低くなるような特性を有している。
【００３１】
このような特性に基づいて、各色の感度特性の最適化するために、図２Ｂに示すように、屈折率の低い短波長側となる青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの曲率半径ｒ１が最も大きく形成される。そして、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの曲率半径ｒ２が、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの曲率半径ｒ１より小さく形成され、屈折率の高い長波長側となる赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの曲率半径ｒ３が最も大きく形成される。
【００３２】
また、固体撮像素子１１では、高感度化を図るために、マイクロレンズアレイ１４において、隣接するマイクロレンズ１７の端部が接触し、または、端部の一部が乗り上げるように、マイクロレンズ１７が形成される。
【００３３】
ここで、図３および図４を参照して、マイクロレンズアレイ１４を構成するマイクロレンズ１７どうしの端部について説明する。
【００３４】
図３Ａには、図１Ｂに示す破線の領域ａが拡大して示されており、図３Ｂには、図１Ｃに示す破線の領域ｂが拡大して示されている。
【００３５】
図３Ａに示すように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部と、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの端部とは、互いに接触するように形成される。また、図３Ｂに示すように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部と、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの端部とは、互いに接触するように形成される。
【００３６】
また、このように、隣接するマイクロレンズ１７の端部どうしが接触して形成される他、一方のマイクロレンズ１７の端部が他方のマイクロレンズ１７の端部に乗り上げて形成されてもよい。
【００３７】
図３と同様に、図４Ａには、図１Ｂに示す破線の領域ａが拡大して示されており、図４Ｂには、図１Ｃに示す破線の領域ｂが拡大して示されている。
【００３８】
図４Ａに示すように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの端部が乗り上げるように形成される。また、図４Ｂに示すように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの端部が乗り上げるように形成される。
【００３９】
このように、固体撮像素子１１では、赤色の画素１２Ｒ、緑色の画素１２Ｇ、および青色の画素１２Ｂそれぞれの感度特性に対応して、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの曲率半径が形成される。さらに、固体撮像素子１１では、隣接するマイクロレンズ１７の端部が接触し、または、端部の一部が乗り上げるように、マイクロレンズ１７が形成される。
【００４０】
これにより、固体撮像素子１１においては、赤色の画素１２Ｒ、緑色の画素１２Ｇ、および青色の画素１２Ｂそれぞれの感度特性に最適化を図り、かつ、高感度化を図ることができる。従って、固体撮像素子１１では、従来よりも、より高画質な画像を撮像することができる。
【００４１】
次に、図５および図６を参照して、固体撮像素子１１の各色に対応して形成されるマイクロレンズ１７の製造方法について説明する。なお、図５および図６の左側には、図１Ａで示したＡ−Ａ’断面が示されており、図５および図６の右側には、図１Ａで示したＢ−Ｂ’断面が示されている。
【００４２】
まず、第１の工程において、固体撮像素子１１の下地（図示せず）に対して、赤色フィルタ１６Ｒ、緑色フィルタ１６Ｇ、および青色フィルタ１６Ｂからなるカラーフィルタ１３が積層される。
【００４３】
そして、第２の工程において、例えば、フェノール系樹脂からなる透明なマイクロレンズ材２１が、カラーフィルタ１３上に形成される。フェノール系樹脂としては、スチレン系樹脂や、スチレン−アクリル共重合系樹脂などが用いられる。
【００４４】
次に、第３の工程において、マイクロレンズ材２１上に、緑色フィルタ１６Ｇが配置されている箇所に対応するようにパターニングされたフォトレジスト２２が形成される。例えば、フォトレジスト２２は、ノボラック系樹脂を主成分としたポジ型レジストが用いられ、公知のフォトリソグラフィー法を用いて形成される。なお、フォトレジスト２２のパターンは孤立した状態で形成され、図８を参照して後述するように、斜め方向に隣接したフォトレジスト２２どうしのパターンも分断されて形成されている。
【００４５】
その後、第４の工程において、フォトレジスト２２の熱軟化点以上（140℃〜180℃程度）の熱処理を行うことで、フォトレジスト２２のパターンが変形して、レンズ形状となったフォトレジスト２３のパターンを形成する。なお、熱処理してレンズ形状となったフォトレジスト２３のパターンは孤立した状態で形成され、フォトレジスト２２のパターンと同様に、斜め方向に隣接したフォトレジスト２３どうしのパターンも分断されて形成されている。
【００４６】
そして、第５の工程において、レンズ形状となったフォトレジスト２３をマスク材として、その形状を、下地に形成された透明なマイクロレンズ材２１にエッチング転写することにより、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇが形成される。このとき、フロロカーボン系のエッチングガスを用いて、エッチング条件を工夫する事で、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの有効面積が拡大するようにエッチング転写が行われる。即ち、レンズ形状となったフォトレジスト２３の幅ｗ１が広がって、エッチング転写後における緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの幅ｗ２が、幅ｗ１よりも広く（ｗ１＜ｗ２）なるように形成される。
【００４７】
例えば、第５の工程におけるドライエッチングの条件としては、マイクロ波プラズマ型エッチング装置を用いて、マグネトロンパワーを1100Wとし、バイアスパワーを40Wとし、エッチングガス１をSF6（流量；300SCCM）とし、エッチングガス２をC4F8（流量；100SCCM）とし、エッチングガス３をAr（流量；25SCCM）とし、電極温度を-30℃とし、エッチング室内圧を2Paとすることが好適である。
【００４８】
なお、エッチング装置はマイクロ波プラズマ型エッチング装置に限定されるものではなく、平行平板型ＲＩＥ装置、高圧狭ギャップ型プラズマエッチング装置、ＥＣＲ型エッチング装置、変成器結合プラズマ型エッチング装置、誘導結合プラズマ型エッチング装置及び、ヘリコン波プラズマ型エッチング装置等の他の高密度プラズマ型エッチング装置などを用いてもよい。また、エッチングガス種に関しては、SF6、C4F8、およびArに限定されるものではなく、CF4や、C2F6、C3F8、CH2F2、CHF3等のフロン系ガス単独、または、それらのガス中に、HeやN2ガスなどを添加したものであっても構わない。
【００４９】
次に、図６に示すように、第６の工程において、青色フィルタ１６Ｂが配置されている箇所に対応して、ポジ型感光性樹脂から成るマイクロレンズ材２４を、例えば、露光光にi線（波長が365nmの光）を用いた公知のフォトリソグラフィー法で形成する。ここでは、図６に示すように、マイクロレンズ材２４は、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部との間に間隔ｃを有して形成され、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇよりも小さな領域で形成される。
【００５０】
なお、パターン露光し、現像処理を行ったマイクロレンズ材２４は、そのパターン中に未感光の感光材、例えば、ジアゾナフトキノン系の感光材が存在する。これにより、感光材は可視光短波長側に光吸収を持つことより、光吸収を持つと固体撮像素子１１の感度特性が劣化する。そのため、この光吸収を持ったフォトレジストパターンにi線を用いた露光（ブリーチング露光）を行う事により、光吸収を低減させることができる。
【００５１】
そして、第７の工程において、マイクロレンズ材２４の熱軟化点以上（例えば、140℃〜180℃程度）の熱処理を行って、ポジ型感光性樹脂からなるマイクロレンズ材２４をレンズ形状にすることで、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂを形成する。このとき、マイクロレンズ材２４の硬化を更に向上させる目的で、190℃〜240℃程度の追加熱処理を実施してもよい。
【００５２】
その後、第８の工程において、赤色フィルタ１６Ｒが配置されている箇所に対応して、ポジ型感光性樹脂から成るマイクロレンズ材２５を、例えば、露光光にi線を用いた公知のフォトリソグラフィー法で形成する。ここでは、図６に示すように、マイクロレンズ材２５は、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部との間に間隔ｄを有して形成され、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇよりも小さな領域で形成される。
【００５３】
なお、第８の工程においても、パターン露光し、現像処理を行ったマイクロレンズ材２５に対し、第６の工程と同様に、光吸収を軽減させる為にブリーチング露光を行うことができる。
【００５４】
そして、第９の工程において、マイクロレンズ材２５の熱軟化点以上（140℃〜180℃程度）の熱処理を行って、ポジ型感光性樹脂から成るマイクロレンズ材２５をレンズ形状にすることで、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒを形成する。
【００５５】
このように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇを形成した後、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂが形成され、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒが形成される。このとき、図３を参照して上述したように、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの端部が、隣接する緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に接触する（図６の破線の領域ｅ）ように、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの形成が制御される。同様に、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの端部が、隣接する緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に接触するように、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの形成が制御される。
【００５６】
または、図４を参照して上述したように、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの端部が、隣接する緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に乗り上がる（図６の破線の領域ｆ）ように、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの形成が制御される。同様に、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの端部が、隣接する緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に乗り上がるように、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの形成が制御される。
【００５７】
その後、第１０の工程において、マイクロレンズカバー層１５が形成される。マイクロレンズカバー層１５は、フロロカーボン系のエッチングガスを用いてドライエッチング転写した表面に形成される青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒを少なくとも覆うように形成される。従って、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの密着性を確保することができる。さらに、マイクロレンズカバー層１５は、マイクロレンズ材の表面反射を低減する反射防止膜として機能する。
【００５８】
ここで、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの密着性について説明する。上述したように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇは、フロロカーボン系のエッチングガスを用いてドライエッチング転写されることにより形成される。そのため、エッチング形成されたマイクロレンズ材２１の表面にはフッ素が存在することになり、フッ素は、その上に形成される青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒとの密着性を低下させることになる。この場合、例えば、マイクロレンズ１７の形成後に実施されるアッセンブリー工程などで、膜剥がれ等の不具合を生じる恐れがあった。
【００５９】
さらに、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇとなるフェノール系樹脂から成るマイクロレンズ材２１の屈折率は、図２Ａに示すように、概ね1.59程度である。このとき、マイクロレンズ材２１の光表面反射率は5.2%程度である。また、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒとなるフォトレジスト２２および２３も同様にフェノール系樹脂を用いる事から、その屈折率は同等である。
【００６０】
この反射率を低減する為にマイクロレンズ材２１や、フォトレジスト２２および２３を適宜形成することにより、その表面反射率を低減する事が可能となり、固体撮像素子１１の感度特性を向上させるとともに、フレア特性を改善することができる。
【００６１】
また、反射防止膜として機能するマイクロレンズカバー層１５としては、単層では、例えば、酸化シリコン膜（SiO: 屈折率1.45程度）を100nm程度の膜厚で形成することが好適である。また、2層では、マイクロレンズアレイ１４上に窒化シリコン膜（SiN：屈折率1.9程度）若しくは酸窒化シリコン膜（SiON：屈折率1.8程度）を形成し、その上に酸化シリコン膜などを形成してもよい。
【００６２】
このように、マイクロレンズカバー層１５は、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの密着性を改善する機能と、反射防止膜としての機能を備える。
【００６３】
以上のように、固体撮像素子１１の各色に対応して、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂが形成される。
【００６４】
ここで、図７を参照して、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの形状を制御して形成する方法について説明する。
【００６５】
図７Ａには、第６の工程（図６）で説明したように、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部との間に間隔ｃを有してマイクロレンズ材２４が形成された状態が示されており、ここでは、第７の工程において、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂを形成する例について説明する。なお、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの形成（第８および第９の工程）についても同様である。
【００６６】
図７Ａでは、第７の工程において、マイクロレンズ材２４の熱軟化点以上の熱処理を行った際に、マイクロレンズ材２４の熱流動により、そのパターン端部が移動していく状態が破線ｇ、破線ｈ、および破線ｉにより示されている。
【００６７】
即ち、熱処理において、まず、マイクロレンズ材２４のパターン端部の位置は、破線ｇから破線ｈへと移動する。このとき、破線ｇから破線ｈまで到る過程では、マイクロレンズ材２４の端部流動性は比較的大きい。そして、マイクロレンズ材２４のパターン端部が、破線ｈの位置に到達した時点において、つまり、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に到達した時点において、その流動性は小さくなる。
【００６８】
その後、さらに熱流動して、マイクロレンズ材２４のパターン端部が、破線ｈから破線ｉに移動する際も、その流動性は、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの湾曲面を移動することから小さくなる。つまり、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの構造体が、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの形成に際し、マイクロレンズ材２４の熱リフロー時の自己制御の基材として機能する。
【００６９】
また、図７Ｂには、上述の間隔ｃを有さずに、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの端部に予め乗り上げるようにマイクロレンズ材２４が形成された状態が示されている。
【００７０】
ここで、緑色の画素１２Ｇは、赤色の画素１２Ｒおよび青色の画素１２Ｂを取り囲むように形成されている（図１Ａ参照）。そして、最初に、その有効面積が大きくなるように緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇを、パターンサイズが大きくなるようにエッチング転写法により形成して、次に、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒを熱リフローにより形成する。このとき、図７Ｂに示すように、マイクロレンズ材２４のパターン端部の位置は、破線ｊから破線ｋへと移動する。
【００７１】
その際、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇを利用した自己整合によって、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂの形成を曲率半径も含め最適化することが可能となる。
【００７２】
ここで、図８および図９に示すような画素配列平面視を参照して、固体撮像素子１１の画素境界部に対するマイクロレンズ１７の形成について説明する。
【００７３】
図８Ａには、画素１２の境界部が破線で示されている。
【００７４】
図８Ｂには、図５を参照して上述した第４の工程に対応し、マイクロレンズ材２１上に形成され、熱処理によりレンズ形状となったフォトレジスト２３のパターンが示されている。また、図８Ｂにおいて破線ｍに示すように、斜め方向に隣接するフォトレジスト２３のパターンどうしに隙間が設けられている。この隙間は、熱処理により斜め方向に隣接したパターンが接触することによってパターン崩れが起きることを回避するためである。図５の第３の工程で説明したように、フォトレジスト２２のパターンは孤立した状態で形成することにより、レンズ形状となったフォトレジスト２３のパターンどうしに隙間が設けられる。
【００７５】
図８Ｃには、フォトレジスト２３のパターンをマスクとして、フォトレジスト２３の下地に形成されたマイクロレンズ材２１にエッチング転写することで、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇが形成された状態が示されている。図８Ｃにおいては、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの辺部は画素境界線と一致した状態であり、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇは、正方形のコーナー部にラウンド形状を持って形成される。このため、破線ｎで示すように、斜め方向に隣接する緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇの間には、隙間が存在している。
【００７６】
ここで、固体撮像素子１１の高感度化の為には、マイクロレンズ１７の有効面積を拡大する事が望ましことより、図８Ｃに示すように、斜め方向にも隙間が存在すると感度の低下を招くことになる。従って、固体撮像素子１１の感度特性の更なる向上化の為に、図９Ａにおいて破線ｐに示すように、斜め方向の緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇが接触するようにエッチング転写を延長して形成しても構わない。図１Ａに示したように、緑色の画素１２Ｇは、赤色の画素１２Ｒおよび青色の画素１２Ｂを取り囲むように形成されているので、エッチング転写を延長して形成しても、その対称性が崩れる事無く緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇを形成することができる。
【００７７】
図９Ｂには、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒが、マイクロレンズ材２４および２５を用いて熱処理自己整合により平面視において隙間なく形成された状態が示されている。また、青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂおよび赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒの曲率半径は、適宜、マイクロレンズ材２４および２５の塗布膜厚を調整して、図２Ｂに示したような関係（ｒ１＞ｒ２＞ｒ３）となるように形成される。
【００７８】
次に、本技術を適用した固体撮像素子に形成されるマイクロレンズアレイの第２の実施の形態について説明する。
【００７９】
固体撮像素子１１Ａは、画像を構築するための撮像画素と、像面位相差を利用したオートフォーカス用の画素（以下、適宜、ＡＦ画素と称する）を備えており、マイクロレンズアレイ１４Ａには、ＡＦ画素に対応したＡＦ画素用のマイクロレンズ１８が形成される。なお、以下の説明では、画像を構築するための撮像画素用のマイクロレンズ、つまり、赤色画素用のマイクロレンズ１７Ｒ、緑色画素用のマイクロレンズ１７Ｇ、および青色画素用のマイクロレンズ１７Ｂを区別せずに、撮像画素用のマイクロレンズ１７と称する。
【００８０】
図１０に示すように、撮像画素用のマイクロレンズ１７は、その平面視において、正方形のコーナー部にラウンド形状を持って形成される。また、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８は、その平面視において、実質的に円形で、且つ、少なくてもＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を取り囲む撮像画素用のマイクロレンズ１７の側面の中央部と接触して形成されている。
【００８１】
また、図１０において破線ｑで示されるように、撮像画素用のマイクロレンズ１７のアレイは、上下方向および左右方向に隣接する撮像画素の側面が接触するまでドライエッチングにて形成される。この時、破線ｒで示されるように、斜め方向に隣接する撮像画素用のマイクロレンズ１７のコーナー部にはギャップが存在する。また、破線ｓで示されるように、撮像画素用のマイクロレンズ１７と、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８との間のコーナー部には、撮像画素用のマイクロレンズ１７どうしの間のコーナー部のギャップよりも大きなギャップが存在する。
【００８２】
次に、図１１を参照して、マイクロレンズアレイ１４Ａの製造方法について説明する。なお、図１１の左側には、図１０で示したＣ−Ｃ’断面が示されており、図１１の中央には、図１０で示したＤ−Ｄ’断面が示されており、図１１の右側には、図１０で示したＥ−Ｅ’断面が示されている。
【００８３】
まず、第１１から第１３までの工程では、図５および図６を参照して上述した処理と同様の処理が行われることにより、撮像画素用のマイクロレンズ１７が形成される。即ち、第１１の工程において、撮像画素用のマイクロレンズ１７に対応してレジストパターニングされ、第１２の工程において、熱リフローされ、第１３の工程において、エッチバックが行われる。これにより、撮像画素用のマイクロレンズ１７が形成される。
【００８４】
このとき、図１１の破線の領域ｔに示すように、左右に隣接する撮像画素用のマイクロレンズ１７の端部の辺方向どうしが接触するまでドライエッチングにより、撮像画素用のマイクロレンズ１７が形成される。同様に、図示しないが、上下に隣接する撮像画素用のマイクロレンズ１７の端部の辺方向どうしも接触するまでドライエッチングされる。なお、図１２Ａには、破線の領域ｔに対応する部分が拡大して示されている。
【００８５】
次に、第１４の工程では、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８が形成される箇所に、マイクロレンズ材３１が形成される。このとき、図１１の破線の領域ｕに示すように、マイクロレンズ材３１は、隣接する撮像画素用のマイクロレンズ１７との間にギャップが設けられる。なお、図１２Ｂには、破線の領域ｕに対応する部分が拡大して示されている。
【００８６】
このとき、マイクロレンズ材３１のパターンを形成するためのフォトマスクの形状は、その平面視において、円形のクロムによるフォトマスク３２Ａ（図１３Ａ）や、八角形のクロムによるフォトマスク３２Ｂ（図１３Ｂ）を残した形状を有するパターンが用いられる。
【００８７】
次に、第１５の工程において、マイクロレンズ材３１の熱軟化点以上（例えば、140℃〜180℃程度）の熱処理を行って、ポジ型感光性樹脂からなるマイクロレンズ材３１をレンズ形状にすることで、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を形成する。このとき、図１１の破線の領域ｖに示すように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を取り囲む撮像画素用のマイクロレンズ１７の側面の中央部と接触し、ギャップが形成されないように形成される。なお、図１２Ｃには、破線の領域ｖに対応する部分が拡大して示されている。
【００８８】
また、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の曲率半径rは、撮像画素用のマイクロレンズ１７の曲率半径r’より小さく形成されるよう、マイクロレンズ材３１の塗布膜厚を調整する。
【００８９】
その後、第１６の工程において、上述した第１０の工程と同様に、マイクロレンズカバー層１５が形成される。なお、Ｅ−Ｅ’断面において、破線の領域ｗに示すように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８は、斜め方向に隣接する撮像画素用のマイクロレンズ１７との間にギャップが設けられる。図１２Ｄには、破線の領域ｗに対応する部分が拡大して示されている。
【００９０】
以上のような製造方法によりマイクロレンズアレイ１４Ａが製造され、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８は、図１４に示すように、周方向の全方向に亘って、曲率半径が実質的に等しくなるように形成される。
【００９１】
即ち、上述したように円形のフォトマスク３２Ａまたは八角形のフォトマスク３２Ｂを用いて形成されるポジ型感光性樹脂から成るマイクロレンズ材３１の形状に関しては、その平面視において、実質的に円形(八角形のフォトマスク３２Ｂを用いて形成しても、露光、現像、熱処理を経ることで円形)で形成される。このとき、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の上下方向および左右方向には、撮像画素用のマイクロレンズ１７が予め形成されている。これにより、撮像画素用のマイクロレンズ１７が自己整合の基材として機能し、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の形成における制御性が向上する。なお、図４を参照して上述したように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の端部が、撮像画素用のマイクロレンズ１７の端部に乗り上げて形成されていてもよい。
【００９２】
図１４に示すように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８における断面視に関しては、平面視における横方向と、斜め方向(全方向)につき、実質同一の長さであることから、熱軟化点以上の熱処理を施すことでＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を形成することで、それぞれの曲率半径は実質等しくなる（ｒ１≒ｒ２）。
【００９３】
従って、図１５Ａに示すように、曲率半径が実質的に等しく形成されたＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の焦点距離は、横方向、斜め方向(全方向)で実質的に等しくなる。また、図１５Ｂに示すように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の曲率半径ｒは、撮像画素用のマイクロレンズ１７の曲率半径ｒ’よりも小さく（ｒ＜ｒ’）、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の焦点距離ｆ１は、撮像画素用のマイクロレンズ１７の焦点距離ｆ２よりも短くなる（ｆ１＜ｆ２）。
【００９４】
このように、固体撮像素子１１Ａでは、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の曲率半径が、辺方向と斜め方向とで略同一となることにより、像面位相差ＡＦの分離性能の向上を図ることができる。ここで、図１６および図１７を参照して、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８により像面位相差ＡＦの分離性能の向上を図ることができることについて説明する。
【００９５】
図１６には、ＡＦ画素用のマイクロレンズの曲率半径が、辺方向と斜め方向とで異なる従来の構成が示されている。
【００９６】
図１６Ａには、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズによる集光状態が示されており、図１６Ｂには、ＡＦ用画素用の遮光部４５の平面図が示されている。また、図１６Ａの左側には、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズの辺方向の断面（図１６Ｂのａ−ａ’断面）が示されており、図１６Ａの右側には、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズの斜め方向の断面（図１６Ｂのｂ−ｂ’断面）が示されている。
【００９７】
図１６に示すように、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズの辺方向の焦点位置が遮光部４５に一致するような構成では、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズの斜め方向の焦点位置は、遮光部４５よりも遠くなる。このため、従来のＡＦ画素用のマイクロレンズの斜め方向において、焦点距離が長いため、左右の光束を分離することができない。
【００９８】
これに対し、図１７には、固体撮像素子１１ＡのＡＦ画素用のマイクロレンズ１８のように、曲率半径が辺方向と斜め方向とで略同一となる構成が示されている。図１７に示すように、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８においては、辺方向と斜め方向とで曲率半径が実質的に同一であるため、辺方向と斜め方向とで焦点位置が変化することがない。このため、像面位相差ＡＦにおける分離性を向上させることができる。
【００９９】
ここで、例えば、画素を一部遮光し、かつ、ＡＦ検出用のマイクロレンズの焦点距離を前ピンにする事で瞳分割位相差ＡＦ機能の向上を図る技術が、特開２００９−１０９９６５号公報（以下、特許文献４と称する）に開示されている。特許文献４に開示されている技術での焦点距離調整方法としては、マイクロレンズの曲率を小さく調整して、または、屈折率を高く調整して、射出瞳左右からの光束を分離する事で、ＡＦ機能を向上させることができる。しかしながら、特許文献４には、具体的な製造方法や、各マイクロレンズにおいてその形状制御方法などの技術は開示されていない。さらに、図面では一方向からのみの断面を示し、その効果を明細書中で説明しているのみであり、マイクロレンズ３次元方向の最適化に関しては言及していない。つまり、特許文献４に開示されている技術では、上述したような固体撮像素子１１Ａにおける像面位相差ＡＦの分離性を向上させるという効果を奏することはできない。
【０１００】
次に、図１８および図１９を参照して、撮像画素用のマイクロレンズ１７およびＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を有するマイクロレンズアレイ１４Ａを裏面照射型の固体撮像素子に適用した構成例について説明する。
【０１０１】
図１８には、裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂの断面が示されている。また、図１９Ａには、撮像画素用のマイクロレンズ１７およびＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の平面的な配置が示されており、図１９Ｂには、画素間遮光膜の平面的な形状が示されている。なお、図１８には、図１９Ａに示さている破線における裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂの断面が示されている。
【０１０２】
裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂは、その断面にて、シリコン基板４１の内部にフォトダイオード４２が形成され、シリコン基板４１上に絶縁膜４３が成膜される。絶縁膜４３は単層および多層のどちらでもよく、例えば、シリコン基板４１上にリコン酸化膜、その上にハフニウム酸化膜を積層した２層膜などで形成してもよい。この場合、シリコン酸化膜およびハフニウム酸化膜は、それぞれ反射防止に最適な膜厚で形成することが好ましい。
【０１０３】
絶縁膜４３上には、画素間遮光膜４４が各画素に対応して形成される。画素間遮光膜４４としては、アルミニウム、あるいはタングステンなど遮光性、加工性に優れた材料で形成することが好適である。また、画素間遮光膜４４は、フォトダイオード４２ごとに対応した状態で、各画素を分離するように遮光された形状に形成される。また、ＡＦ用画素用の遮光部４５においては、画素半分を遮光した形状を有して形成される。
【０１０４】
画素間遮光膜４４上には、例えば、アクリル系樹脂から成る平坦化膜４６が形成される。
【０１０５】
平坦化膜４６上には、各画素に対応して、カラーフィルタ１６（例えば、上述した赤色フィルタ１６Ｒ、緑色フィルタ１６Ｇ、および青色フィルタ１６Ｂ）が形成される。ここで、像面位相差を利用したオートフォーカス用のＡＦ画素に対応する箇所には、カラーフィルタ１６が形成されない開口部４７となっており、開口部４７は、マイクロレンズ材２１で埋められている。つまり、開口部４７には、赤色、緑色、および青色の光を透過するフィルタは配置されていないが、マイクロレンズ材２１が埋められることにより、上述のＡＦ画素に対応して白色の光を透過するフィルタが形成されているとみなすことができる。
【０１０６】
カラーフィルタ１６上部には、撮像画素用のマイクロレンズ１７が形成される。そして、撮像画素用のマイクロレンズ１７に挟まれた状態でＡＦ画素用のマイクロレンズ１８が、撮像画素用のマイクロレンズ１７の曲率半径よりも小さな曲率半径で形成される。
【０１０７】
撮像画素用のマイクロレンズ１７およびＡＦ画素用のマイクロレンズ１８上にはマイクロレンズカバー層１５が積層される。
【０１０８】
裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂは、表面照射型の固体撮像素子のように、シリコン基板４１上に多層配線層が配置されない構造となるので、シリコン基板４１から撮像画素用のマイクロレンズ１７およびＡＦ画素用のマイクロレンズ１８までの間の層厚を薄く形成することができる。これにより、裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂに入射する光の入射特性を向上させることができる。なお、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の曲率半径は撮像画素用のマイクロレンズ１７の曲率半径よりも小さく形成し、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８の焦点位置を前方（ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８に近い方）に設定する必要がある。
【０１０９】
このように構成された裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂでは、層厚を薄く形成しても、ＡＦ画素用のマイクロレンズ１８を、撮像画素用のマイクロレンズ１７とは別に形成することにより、マイクロレンズ形成における形状を制御する際の自由度を向上させることができる。これにより、撮像画素用のマイクロレンズ１７およびＡＦ画素用のマイクロレンズ１８それぞれの特性を最適化することができ、入射光特性を向上させることができる。従って、裏面照射型の固体撮像素子１１Ｂにおいては、ＡＦ検出精度を向上させることができ、より良好な画質の画像を取得することができる。
【０１１０】
また、上述したような固体撮像素子１１は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
【０１１１】
図２０は、電子機器に搭載される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【０１１２】
図２０に示すように、撮像装置１０１は、光学系１０２、撮像素子１０３、信号処理回路１０４、モニタ１０５、およびメモリ１０６を備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
【０１１３】
光学系１０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１０３に導き、撮像素子１０３の受光面（センサ部）に結像させる。
【０１１４】
撮像素子１０３としては、上述した各実施の形態の固体撮像素子１１が適用される。撮像素子１０３には、光学系１０２を介して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、撮像素子１０３に蓄積された電子に応じた信号が信号処理回路１０４に供給される。
【０１１５】
信号処理回路１０４は、撮像素子１０３から出力された画素信号に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路１０４が信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ１０５に供給されて表示されたり、メモリ１０６に供給されて記憶（記録）されたりする。
【０１１６】
このように構成されている撮像装置１０１では、撮像素子１０３として、上述したような各実施の形態の固体撮像素子１１を適用することにより、画素の特性に応じてマイクロレンズを最適化することによって、より良好な画質の画像を取得することができる。
【０１１７】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
所定の色の光を受光する複数の画素に対応して、それぞれの色を透過するフィルタが前記画素ごとに配置されるフィルタ部と、
前記フィルタ部に対して積層され、前記画素ごとに光を集光する複数のマイクロレンズが前記画素に対応してアレイ状に配置されるマイクロレンズアレイ部と
を備え、
複数の前記マイクロレンズは、前記画素が受光する光の色に対応して少なくとも２種類以上の異なった形状で形成され、かつ、隣接する前記マイクロレンズの端部どうしが少なくとも接触するように形成されている
を備える固体撮像素子。
（２）
複数の前記マイクロレンズは、緑色の光を受光する前記画素に対応して形成される緑色画素用のマイクロレンズ、赤色の光を受光する前記画素に対応して形成される赤色画素用のマイクロレンズ、青色の光を受光する前記画素に対応して形成される青色画素用のマイクロレンズを少なくとも有し、
前記赤色画素用のマイクロレンズの曲率半径よりも前記緑色画素用のマイクロレンズの曲率半径が大きく、かつ、前記緑色画素用のマイクロレンズの曲率半径よりも前記青色画素用のマイクロレンズの曲率半径が大きい関係である
上記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
少なくとも２種類の異なった形状で形成された前記マイクロレンズ上に、前記マイクロレンズを覆うマイクロレンズカバー層が積層される
上記（１）または（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
複数の前記マイクロレンズは、画像を構築するための撮像画素に対して形成される撮像画素用のマイクロレンズ、および、像面位相差を利用したオートフォーカス用の画素に対して形成されるオートフォーカス用のマイクロレンズを少なくとも有し、
前記撮像画素用のマイクロレンズの曲率半径が、前記オートフォーカス用のマイクロレンズの曲率半径よりも大きい関係である
上記（１）から（３）までのいずれかに記載の固体撮像素子。
【０１１８】
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１１  固体撮像素子，  １２  画素，  １２Ｒ  赤色の画素，  １２Ｇ  緑色の画素，  １２Ｂ  青色の画素，  １３  カラーフィルタ，  １４  マイクロレンズアレイ，  １５  マイクロレンズカバー層，  １６Ｒ  赤色フィルタ，  １６Ｇ  緑色フィルタ，  １６Ｂ  青色フィルタ，  １７  マイクロレンズ，  １７Ｒ  赤色画素用のマイクロレンズ，  １７Ｇ  緑色画素用のマイクロレンズ，  １７Ｂ  青色画素用のマイクロレンズ，  １８  ＡＦ画素用のマイクロレンズ，  ２１  マイクロレンズ材，  ２２および２３  フォトレジスト，  ２４および２５  マイクロレンズ材，  ３１  マイクロレンズ材，  ３２Ａおよび３２Ｂ  フォトマスク，  ４１  シリコン基板，  ４２  フォトダイオード，  ４３  絶縁膜，  ４４  画素間遮光膜，  ４５  ＡＦ用画素用の遮光部，  ４６  平坦化膜，  ４７  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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