(57)【要約】【課題】マイクロレンズに色をもたせる構造において、分光感度のＦ値依存性を低減する固体撮像装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の固体撮像装置は、半導体基板上に形成された光電変換素子１と前記光電変換素子の上に形成されたカラーフィルター層とを有する画素が複数配列された固体撮像装置であって、マイクロレンズ５とカラーフィルター３が一体化し、カラーフィルター層を、マイクロレンズのボトム部に配置したこと、または、マイクロレンズをカラーフィルターが覆うことを特徴とする。【選択図】  図３
2006186203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の上方に各前記光電変換部に対応して形成されたマイクロレンズとを有する画素セルが複数配列された固体撮像装置であって、
前記マイクロレンズは、透明層とカラーフィルター層との２層で形成されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記カラーフィルター層は、前記透明層の下層に、前記マイクロレンズの底面を含むように形成されており、
各画素セルにおける前記カラーフィルター層は、均一な厚みで形成されることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記カラーフィルター層は、前記透明層の下層に、前記マイクロレンズの底面を含むように形成されており、
各画素セルにおける前記カラーフィルター層の中央部は、周辺部よりも膜厚が厚いことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記透明層は、底面が前記マイクロレンズの底面よりも内側にあり、高さが前記マイクロレンズの高さよりも低いレンズ形状を有しており、
前記カラーフィルター層は、前記透明層の上層に、前記透明層の上側表面を覆うように形成されることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記カラーフィルター層の厚みは、前記マイクロレンズの厚みの１／４〜２／３であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板上に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の上方に各前記光電変換部に対応して形成されたマイクロレンズとを有する画素セルが複数配列された固体撮像装置の製造方法であって、
前記半導体基板上に光電変換部を形成する工程と、
前記光電変換部の上を平坦化膜で平坦化する工程と、
前記平坦化膜の上に各前記光電変換部に対応して、透明層とカラーフィルター層との２層を有するマイクロレンズを形成する工程と
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記マイクロレンズを形成する工程は、
前記平坦化膜上にカラーフィルターレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記カラーフィルターの上に熱フロー性を有するマイクロレンズレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストを熱フローし、上に凸形状の前記マイクロレンズにする工程と、
前記マイクロレンズレジストおよび前記カラーフィルターレジストをエッチバックして、前記マイクロレンズレジストの層と前記カラーフィルターの層との２層からなるレンズ形状を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記マイクロレンズを形成する工程は、
前記平坦化膜上にカラーフィルターレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記カラーフィルターの上にマイクロレンズレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストの上に熱フロー性を有するレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記熱フロー性を有するレジストを熱フローし、上に凸形状の前記マイクロレンズにする工程と、
前記熱フロー性を有するレジストおよび前記マイクロレンズレジストおよび前記カラーフィルターレジストをエッチバックして、前記マイクロレンズレジストの層と前記カラーフィルターの層との２層からなるレンズ形状を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記マイクロレンズを形成する工程は、
前記平坦化膜上にカラーフィルターレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記カラーフィルターの上にマイクロレンズレジストを複数配列された前記画素セルの全面に形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストの上に熱フロー性を有するレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記熱フロー性を有するレジストを熱フローし、上に凸形状の前記マイクロレンズにする工程と、
前記熱フロー性を有するレジストおよび前記マイクロレンズレジストおよび前記カラーフィルターレジストをエッチバックして、前記マイクロレンズレジストの層と前記カラーフィルターの層との２層からなるレンズ形状を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マイクロレンズを形成する工程は、
前記平坦化膜上にカラーフィルターレジストをグレートーンマスクで露光および現像を行い前記マイクロレンズのレンズ形状の下層部を形成する工程と、
前記カラーフィルターの上に熱フロー性を有するマイクロレンズレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストを熱フローし、上に凸形状のレンズにして、前記マイクロレンズのレンズ形状の上層部を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記マイクロレンズを形成する工程は、
前記平坦化膜上にカラーフィルターレジストをグレートーンマスクで露光および現像を行い前記マイクロレンズのレンズ形状の下層部を形成する工程と、
前記カラーフィルターの上にマイクロレンズレジストをグレートーンマスクで露光および現像を行い前記マイクロレンズのレンズ形状の上層部を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記平坦化膜の上に熱フロー性を有するマイクロレンズレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストの上面および側壁を覆うように熱フロー性を有するカラーフィルターレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストおよびカラーフィルターレジストを熱フローし、上に凸形状のレンズにする工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記平坦化膜の上に熱フロー性を有するマイクロレンズレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記マイクロレンズレジストを熱フローし、上に凸形状のレンズにする工程と、
前記平坦化膜および前記マイクロレンズレジストの上にカラーフィルターレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記カラーフィルターレジストの上に熱フロー性を有するレジストをパターンニングして形成する工程と、
前記熱フロー性を有するレジストを熱フローし、上に凸形状の前記マイクロレンズにする工程と、
前記熱フロー性を有するレジストおよび前記マイクロレンズレジストおよび前記カラーフィルターレジストをエッチバックして、前記マイクロレンズレジストの層と前記カラーフィルターの層との２層からなるレンズ形状を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の固体撮像装置を備えたカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置における分光感度バラツキ低減についての構造、製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置（ＣＣＤ）において、カメラの小型化、高画素化に伴い、カメラレンズと固体撮像素子との短射出瞳距離化とセルの微細化が進んでいる。これに伴い、固体撮像装置の主要特性である光感度を低下させることのない技術確立が必要となりつつある。
【０００３】
図１は従来の固体撮像装置の画素部分の断面図である。半導体基板上にフォトダイオードが２次元状に配列して形成されており、フォトダイオード部１の上はＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicon Glass）等の平坦膜２で平坦化処理がなされ、平坦膜２の上にカラーフィルター３が形成される。カラーフィルター３は、補色のイエロー、シアン、マゼンタ、グリーンからなるからなるカラーフィルター、または原色のレッド、グリーン、ブルーからなるカラーフィルター等で構成される。
【０００４】
従来カラーフィルター層は、例えば、染色法、あるいは染料、顔料を含有したフォトレジスト膜を選択露光、現像処理を施し、目的のフィルターを形成するカラーレジスト法で形成される。更にマイクロレンズ下平坦膜（透明膜）４を形成し、カラーフィルター形成後の表面段差を低減させ、バラツキの少ないマイクロレンズ５を形成する。
【０００５】
このような固体撮像装置では、カメラレンズと固体撮像素子間の短射出瞳距離化と画素サイズの縮小に伴い、カラーフィルターの薄膜化だけでは、光感度低下や隣接画素との混色を抑えることが困難である。
【０００６】
そこで、特許文献１に開示した改善例によれば、セルの微細化により斜め方向の入射光９からの光感度低下やスミア低減として、半導体基板表面からマイクロレンズ下平坦膜までの距離を短くすることが必須であり、その手段として、図２のようにカラーフィルターとして機能しえる有色マイクロレンズ６を提案している。
【０００７】
そのカラーフィルターの製造方法では、各カラーフィルターを塗布、露光、現像により形成したあと、マイクロレンズ形状を形成するためのレンズ形成層をカラーフィルター上に積層、パターニングし、熱フロー等で半球状に形成、等方性エッチングすることで、半導体基板表面からマイクロレンズ下平坦膜までの薄膜化が図られる。
【０００８】
このように、マイクロレンズに色をもたせることによりマイクロレンズにカラーフィルターの役割を持たせことが提案されている。
【特許文献１】特開平５−２０６４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、マイクロレンズにカラーフィルターの役割を持たせ、マイクロレンズに色をもたせることが提案されてきたが、分光感度のＦ値依存性が大きいという課題がある。例えば、垂直光と斜め光などの光は入射角度が異なるとカラーフィルターを通過する光路長が異なるため、Ｆ値（絞り値）によって分光感度がばらつき変動する。
【００１０】
本発明は、分光感度のＦ値依存性を低減する固体撮像装置、その製造方法およびカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明の固体撮像装置は、半導体基板上に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の上方に各前記光電変換部に対応して形成されたマイクロレンズとを有する画素セルが複数配列された固体撮像装置であって、前記マイクロレンズは、透明層とカラーフィルター層との２層で形成されることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、マイクロレンズの全部がカラーフィルターを兼ねるのではなく、マイクロレンズを構成する二層のうちの一層だけがカラーフィルターを兼ねるので、カラーフィルタ層を通過する入射光の角度による光路長変化を低減するので、斜め光、垂直光においてもばらつきの少ない分光感度を得ることができ、Ｆ値に依存する分光感度の変動を低減することができる。
【００１３】
ここで、前記カラーフィルター層は、前記透明層の下層に、前記マイクロレンズの底面を含むように形成されており、各画素セルにおける前記カラーフィルター層は、均一な厚みで形成されるようにしてもよい。
【００１４】
ここで、各画素セルにおける前記カラーフィルター層の中央部は、周辺部よりも膜厚が厚いようにしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、光入射角度によるカラーフィルタ層の光路長変化をさらに低減するので、さらに分光感度がばらつきを抑えることができる。
【００１６】
ここで、前記透明層は、底面が前記マイクロレンズの底面よりも内側にあり、高さが前記マイクロレンズの高さよりも低いレンズ形状を有しており、前記カラーフィルター層は、前記透明層の上層に、前記透明層の上側表面を覆うように形成されるようにしてもよい。
【００１７】
この構成によっても、光入射角度によるカラーフィルタ層中の光路長変化がより少ないため、さらに光入射角度により分光感度がばらつきを抑えることができる。
【００１８】
ここで、前記カラーフィルター層の厚みは、前記マイクロレンズの厚みの１／４〜２／３としてもよい。
【００１９】
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板上に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の上方に各前記光電変換部に対応して形成されたマイクロレンズとを有する画素セルが複数配列された固体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板上に光電変換部を形成する工程と、前記光電変換部の上を平坦化膜で平坦化する工程と、前記平坦化膜の上に各前記光電変換部に対応して、透明層とカラーフィルター層との２層を有するマイクロレンズを形成する工程とを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の固体撮像装置によれば、カラーフィルター層とマイクロレンズを一体化し、カラーフィルター層を、マイクロレンズの下部あるいは表面部に配置したことで、光入射角度によるカラーフィルターを通過する光路長の変化が少ないため、Ｆ値による分光変動が少ない。このため、垂直光と斜め光との分光感度のばらつきまたは変動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図３〜図５は、第１の実施の形態の固体撮像装置の構成を示す図である。これらの固体撮像装置は、フォトダイオード部１の上に表面をＢＰＳＧ等で平坦化し、カラーフィルターをマイクロレンズの一部として形成している。
【００２２】
ここで、図３〜図５について構造の特徴とその効果を説明する。図３は、第１の実施の形態の固体撮像装置の構成を示す図の１つである。フォトダイオード１の上の表面をＢＰＳＧ等の平坦膜２で平坦化し、アクリル等の透明膜４を０．１〜１０μｍの範囲内で、必要に応じた塗布膜厚を塗布し、カラーフィルター３で、マイクロレンズ５の下部をマイクロレンズ５高さの１／４〜２／３の均一な厚みで形成する。さらに、その上にマイクロレンズ５の上部が形成されている。
【００２３】
図３のようにカラーフィルター３がマイクロレンズ５のボトム部に均一な厚みで形成されているため、図１のようにカラーフィルターとマイクロレンズが独立している従来構造と比較して、斜め入射時において隣接画素のカラーフィルターエッジ部を通って光が入射しにくくなり、混色が抑制され、ライン濃淡や色シェーディングの防止に対して効果がある。また、図２のようにマイクロレンズ自身にカラーフィルターの機能を持たせた構造に比べ、光入射角度により分光感度がばらつくことが少なく、分光感度のＦ値依存性が少ないというメリットがある。
【００２４】
（第２の実施の形態）
図４は第２の実施の形態の固体撮像装置の構成を示す図である。フォトダイオード１の上に表面をＢＰＳＧ等で平坦化し、アクリル等の透明膜４を０.１〜１０μｍの範囲内で、必要に応じた塗布膜厚を塗布し、カラーフィルター３で、マイクロレンズ５の下部をマイクロレンズ５高さの１／４〜２／３の厚みで形成する。さらに、その上にマイクロレンズ５の上部が形成されている。
【００２５】
ここで、カラーフィルター３の膜厚は、図４に示すように、セルの中央部で厚く、周辺部で薄くなるように形成されているため、図１のようにカラーフィルターとマイクロレンズが独立している従来構造と比較して、斜め入射時において隣接画素のカラーフィルターエッジ部を通って光が入射しにくくなり、混色が抑制され、ライン濃淡や色シェーディングの防止に対して効果がある。また、図２のようにマイクロレンズ全体にカラーフィルターの機能を持たせた構造に比べ、光入射角度により分光感度がばらつくことが少なく、分光感度のＦ値依存性が少ないというメリットがある。また、第１の実施の形態に比べて、光入射角度によるカラーフィルタ２中の光路長変化が少ないため、さらに分光感度のばらつきを抑えることができる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
図５は第３の実施の形態の固体撮像装置の構成を示す図の１つである。フォトダイオード１の上に表面をＢＰＳＧ等で平坦化し、アクリル等の透明膜４を０．１〜１０μｍの範囲内で、必要に応じた塗布膜厚で塗布し、先に小型のマイクロレンズ５を形成し、その表面をカラーフィルター３で覆うことで、最終のマイクロレンズ形状となるように構成されている。
【００２７】
図５に示すように、カラーフィルター３がマイクロレンズ５の表面を覆うことで、図１のようにカラーフィルターとマイクロレンズが独立している従来構造と比較して、斜め入射時において隣接画素のカラーフィルターエッジ部を通って光が入射しにくくなり、混色が抑制され、ライン濃淡や色シェーディングの防止に対して効果がある。また、図２のようにマイクロレンズ自身にカラーフィルターの機能を持たせた構造に比べ、光入射角度により分光感度がばらつくことが少なく、分光感度のＦ値依存性が少ないというメリットがある。また、また、第１の実施の形態および第２の実施形態に比べて、光入射角度によるカラーフィルタ２中の光路長変化が少ないため、さらに光入射角度により分光感度がばらつきを抑えることができる。
【００２８】
（製造方法）
次に、図３〜図５に示した固体撮像装置のカラーフィルター部の製造方法について説明する。
【００２９】
図３に示す第１の実施の形態の固体撮像装置の製造方法について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。これらの図において、フォトダイオード１の上の表面をＢＰＳＧ等で平坦化し、アクリル等の透明膜４を０．１〜１０μｍの範囲で必要に応じた塗布膜厚で塗布する（図６Ａ（ａ））。透明膜４の上にカラーフィルター用レジストを塗布して（図６Ａ（ｂ））、露光、現像を行い、所定のパターンでカラーフィルター３を形成する（図６Ａ（ｃ））。ここで、カラーフィルター３は、マイクロレンズ５の仕上がり高さの１／４〜２／３になるように形成する。そして、カラーフィルター３の各色について、同様な工程で、塗布、現像、露光を行い、カラーフィルター層を形成する（図６Ｂ（ｄ））。
【００３０】
さらに、カラーフィルター３の上にマイクロレンズレジストを塗布して（図６Ｂ（ｅ））、露光、現像を行い、所定のパターンでマイクロレンズ５のパターンを形成する（図６Ｂ（ｆ））。さらに紫外線で脱色し（図Ｃ６（ｇ））、熱フローしてマイクロレンズ形状を形成する（図６Ｃ（ｈ））。そして、マイクロレンズ形状を上方よりエッチバックしてカラーフィルターまで転写することにより形成できる（図６Ｃ（ｉ））。なお、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、マイクロレンズ５の紫外線脱色を最後に行っても構わない。
【００３１】
その他、マイクロレンズ５に使われる材料が熱フロー性を持たない場合においては、図８Ａ〜図８Ｄに示すように、マイクロレンズレジスト５を塗布して（図８Ｂ（ｅ））、露光、現像後を行い、所定のパターンでマイクロレンズ５のパターンを形成する（図８Ｂ（ｆ））。そして、紫外線で脱色し（図８Ｃ（ｇ））、さらにマイクロレンズ５のパターン上に、熱フロー性のあるマイクロレンズ形状形成用レジスト１０を塗布し（図８Ｃ（ｈ））、露光、現像を行い、所定のパターンでマイクロレンズ５のパターンを形成し、（図８Ｄ（ｉ））、熱フローしてマイクロレンズ形状を形成する（図８Ｄ（ｊ））。エッチバックすることで、マイクロレンズ形状を転写することができる（図８Ｄ（ｋ））。なお、図９Ａ〜図９Ｄに示すように、マイクロレンズ５の紫外線脱色を最後に行っても構わない。
【００３２】
図８Ｂ（ｆ）以降の工程では、結局、マイクロレンズを、熱フロー性のあるレジストで形成した形状をエッチバックして形成しているが、図１０（ｆ）以降に示すように、マイクロレンズ形状形成用レジスト１０を塗布した後、マイクロレンズの露光、現像を省略しても形成できる。なお、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、マイクロレンズ５の紫外線脱色を最後に行っても構わない。
【００３３】
また、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、カラーフィルター、マイクロレンズをグレートーンマスクで形成することもできる。ここで、グレートーンマスクについて説明する。現行のマスクは、白、黒のパターンでレジストを残す、抜くために用いられるマスクであるが、グレートーンマスクとは、グレーのパターンでレジストを途中まで残す、途中まで抜くために用いられるマスクである。その特性を生かして、グレートーンマスクは、レジストの仕上がり残膜を調整できるものである。つまり、レジストを「完全に抜く、完全に残す」ではなく、必要な膜厚を残すことができる。例えば、マイクロレンズを現行の一般的なマスクで形成する場合、レジスト塗布後、マスクでパターンニングし、矩形形状をつくる。その後熱フローをして形成するが、グレートーンマスクを使った場合、マスクパターンがグレーパターンであるため、必要な残膜が得られるようなグレーパターンマスクにしておけば露光、現像後には、レンズ形状が得られるというものである。
【００３４】
図１２Ａにおいて、フォトダイオード１の上の表面をＢＰＳＧ等で平坦化し、アクリル等の透明膜４を０．１〜１０μｍの範囲で必要に応じた塗布膜厚で塗布する（図１２Ａ（ａ））。透明膜４の上にカラーフィルター用レジストを塗布して（図１２Ａ（ｂ））、上記グレートーンマスクを使用して露光、現像を行い、所定のパターンでマイクロレンズ５の下部となるカラーフィルター３を形成する（図１２Ａ（ｃ））。ここで、カラーフィルター３は、マイクロレンズ５の仕上がり高さの１／４〜２／３になるように形成する。そして、カラーフィルター３の各色について、同様な工程で、塗布、現像、露光を行い、カラーフィルター層を形成する。
【００３５】
さらに、カラーフィルター３の上にマイクロレンズレジストを塗布して（図１２Ｂ（ｄ））、露光、現像を行い、所定のパターンでマイクロレンズ５のパターンを形成する（図１２Ｂ（ｅ））。さらに紫外線で脱色し（図１２Ｂ（ｆ））、熱フローしてマイクロレンズ形状を形成する（図１２Ｂ（ｇ））。なお、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、マイクロレンズ５の紫外線脱色を最後に行っても構わない。
【００３６】
ここで、カラーフィルター断面形状は、グレートーンマスク１１のため、自在に調整可能である。図４のようにカラーフィルターをマイクロレンズのボトムに形成し、かつ、カラーフィルター３のセルの中央部が厚く、周辺部が薄くなるように形成する場合には、カラーフィルターをマイクロレンズ５高さの１／４〜２／３（セル中央部膜厚）で塗布したあと（図１３Ａ（ｂ））、グレートーンマスク１１のパターンを図１２とは違うパターンに変更して露光、現像し（図１３Ａ（ｃ））、そして、カラーフィルター３の各色について、同様な工程で、塗布、現像、露光を行い、カラーフィルター３を形成する（図１３Ｂ（ｄ））。その後、カラーフィルター３の上にマイクロレンズレジストを塗布し（図１３Ｂ（ｅ））、グレートーンマスク１１で露光、現像して（図１３Ｃ（ｆ））、紫外線で脱色することにより形成できる（図１３Ｃ（ｇ））。
【００３７】
また、図５のようにカラーフィルターでマイクロレンズの表面を覆う形状にする場合、例えば、マイクロレンズ５とカラーフィルター３とを共に熱フロー性のあるレジストにしておき、マイクロレンズレジストを塗布して（図１４Ａ（ｂ））、露光、現像してパターンニングし（図１４Ａ（ｃ））、形成されたマイクロレンズパターンを紫外線で脱色し（図１４Ｂ（ｄ））、その上に熱フロー製のカラーフィルター３を塗布し（図１４Ｂ（ｅ））、そして、カラーフィルター３の各色について、同様な工程で、塗布、現像、露光を行い（図１４Ｂ（ｆ））、カラーフィルター３が上記マイクロレンズパターンの上面と側面に残るように露光、現像し（図１４Ｃ（ｇ））、マイクロレンズ５とカラーフィルター３を同時に熱フローすることにより形成できる（図１４Ｃ（ｈ））。なお、図１５Ａ〜図１５Ｄに示すように、マイクロレンズ５の紫外線脱色処理は、マイクロレンズ３およびカラーフィルター５のパターンを形成した後の、熱フローを行う前に、行っても構わない。
【００３８】
また、カラーフィルター３が熱フロー性でない場合においても、図１５Ａ以降の工程に示すように、マイクロレンズレジストを塗布して（図１５Ａ（ｂ））、露光、現像してパターンニングし（図１５Ａ（ｃ））、形成されたマイクロレンズパターンを紫外線で脱色し（図１５Ｂ（ｄ））、熱フローを行い小型のマイクロレンズ形状を形成する（図１５Ｂ（ｅ））。その後、カラーフィルター３を塗布して（図１５Ｂ（ｆ））、露光、現像しカラーフィルタパターン３を形成する（図１５Ｂ（ｇ）。そして、カラーフィルター３の各色について、同様な工程で、塗布、現像、露光を行い、カラーフィルター３を形成する（図１５Ｃ（ｈ））。熱フロー性のあるレジストを塗布して（図１５Ｃ（ｉ））、露光、現像してパターニングし（図１５Ｃ（ｊ））、熱フローして（図１５Ｄ（ｋ））、エッチバックすることによりマイクロレンズ形状をカラーフィルターに転写することにより形成することができる（図１５Ｄ（ｌ））。
【００３９】
なお、上記実施例においてレンズ形状の形成においては、従来の白黒マスクにより現像、露光してパターンニングし、熱フローする方法に置き換えて、グレートーンマスク１１によりマイクロレンズ５を構成する各層の形状を形成するものであって構わない。
【００４０】
また、上記実施例においてマイクロレンズ５の紫外線脱色処理については、マイクロレンズ５の形状の前あるいは後のどちらで行っても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明したように本発明は、複数のフォトダイオードを有する固体撮像装置、カメラに適しており、例えば、イメージセンサー、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、ノートパソコンに備えられるカメラ、情報処理機器に接続されるカメラユニット等に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の固体撮像装置の断面図である。
【図２】マイクロレンズにカラーフィルター機能をもたせた構造の断面図である。
【図３】実施の形態１における固体撮像装置の断面図である。
【図４】実施の形態２における固体撮像装置の断面図である。
【図５】実施の形態３における固体撮像装置の断面図である。
【図６Ａ】図３に示した固体撮像装置の第１の製造工程を示す説明図である。
【図６Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第１の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図６Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第１の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図７Ａ】図３に示した固体撮像装置の第２の製造工程を示す説明図である。
【図７Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第２の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図７Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第２の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図８Ａ】図３に示した固体撮像装置の第３の製造工程を示す説明図である。
【図８Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第３の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図８Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第３の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図８Ｄ】図３に示した固体撮像装置の第３の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図９Ａ】図３に示した固体撮像装置の第４の製造工程を示す説明図である。
【図９Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第４の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図９Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第４の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図９Ｄ】図３に示した固体撮像装置の第４の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１０Ａ】図３に示した固体撮像装置の第５の製造工程を示す説明図である。
【図１０Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第５の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１０Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第５の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１１Ａ】図３に示した固体撮像装置の第６の製造工程を示す説明図である。
【図１１Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第６の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１１Ｃ】図３に示した固体撮像装置の第６の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１２Ａ】図３に示した固体撮像装置の第７の製造工程を示す説明図である。
【図１２Ｂ】図３に示した固体撮像装置の第７の製造工程(続き)を示す説明図である。
【図１３Ａ】図４に示した固体撮像装置の第１製造工程を示す説明図である。
【図１３Ｂ】図４に示した固体撮像装置の第１製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１３Ｃ】図４に示した固体撮像装置の第１製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１４Ａ】図５に示した固体撮像装置の第１製造工程を示す説明図である。
【図１４Ｂ】図５に示した固体撮像装置の第１製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１４Ｃ】図５に示した固体撮像装置の第１製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１５Ａ】図５に示した固体撮像装置の第２製造工程を示す説明図である。
【図１５Ｂ】図５に示した固体撮像装置の第２製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１５Ｃ】図５に示した固体撮像装置の第２製造工程を(続き)示す説明図である。
【図１５Ｄ】図５に示した固体撮像装置の第２製造工程を(続き)示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  フォトダイオード部
２  ＢＰＳＧ等の平坦膜
３  カラーフィルター
４  アクリル等の平坦膜
５  マイクロレンズ
６  有色マイクロレンズ
７  紫外線
８  露光用マスク
９  入射光
１０  レンズ形状形成用レジスト
１１  グレートーンマスク
【図１】
2006186203.tif 000003
【図２】
2006186203.tif 000004
【図３】
2006186203.tif 000005
【図４】
2006186203.tif 000006
【図５】
2006186203.tif 000007
【図６Ａ】
2006186203.tif 000008
【図６Ｂ】
2006186203.tif 000009
【図６Ｃ】
2006186203.tif 000010
【図７Ａ】
2006186203.tif 000011
【図７Ｂ】
2006186203.tif 000012
【図７Ｃ】
2006186203.tif 000013
【図８Ａ】
2006186203.tif 000014
【図８Ｂ】
2006186203.tif 000015
【図８Ｃ】
2006186203.tif 000016
【図８Ｄ】
2006186203.tif 000017
【図９Ａ】
2006186203.tif 000018
【図９Ｂ】
2006186203.tif 000019
【図９Ｃ】
2006186203.tif 000020
【図９Ｄ】
2006186203.tif 000021
【図１０Ａ】
2006186203.tif 000022
【図１０Ｂ】
2006186203.tif 000023
【図１０Ｃ】
2006186203.tif 000024
【図１１Ａ】
2006186203.tif 000025
【図１１Ｂ】
2006186203.tif 000026
【図１１Ｃ】
2006186203.tif 000027
【図１２Ａ】
2006186203.tif 000028
【図１２Ｂ】
2006186203.tif 000029
【図１３Ａ】
2006186203.tif 000030
【図１３Ｂ】
2006186203.tif 000031
【図１３Ｃ】
2006186203.tif 000032
【図１４Ａ】
2006186203.tif 000033
【図１４Ｂ】
2006186203.tif 000034
【図１４Ｃ】
2006186203.tif 000035
【図１５Ａ】
2006186203.tif 000036
【図１５Ｂ】
2006186203.tif 000037
【図１５Ｃ】
2006186203.tif 000038
【図１５Ｄ】
2006186203.tif 000039