(57)【要約】【課題】マイクロレンズ間の境界部がなだらかになることを防止する。【解決手段】フォトマスクは、２次元状に配置された複数の矩形領域２１０のそれぞれに、マイクロレンズを形成するための遮光部と非遮光部とからなるマイクロレンズパターンを有する。各矩形領域２１０は、当該矩形領域２１０の４つの辺を外縁とする枠領域２３０と、枠領域２３０の内縁を境界とする主領域２４０とを含む。枠領域２３０は、４つの辺のうちの１つの辺をそれぞれ輪郭線の一部とする４つの帯状領域２３１〜２３４からなり、枠領域２３０の外縁と内縁との間の幅Ｗは、フォトリソグラフィーにおいて使用する露光光の波長の１／２以下である。（遮光部の面積）／（（遮光部の面積）＋（非遮光部の面積））として定義される遮光部密度が０以上１５パーセント以下である。【選択図】図１４
2011158894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイをフォトリソグラフィーによって製造するために使用されるフォトマスクを作製するためのフォトマスクデータを生成する生成方法であって、
前記フォトマスクは、２次元状に配置された複数の矩形領域のそれぞれに、マイクロレンズを形成するための遮光部と非遮光部とからなるマイクロレンズパターンを有し、各矩形領域は、当該矩形領域の４つの辺を外縁とする枠領域と、前記枠領域の内縁を境界とする主領域とを含み、前記枠領域は、前記４つの辺のうちの１つの辺をそれぞれ輪郭線の一部とする４つの帯状領域からなり、前記枠領域の前記外縁と前記内縁との間の幅は、前記フォトリソグラフィーにおいて使用する露光光の波長の１／２以下であり、
前記生成方法は、
前記主領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する第１工程と、
（遮光部の面積）／（（遮光部の面積）＋（非遮光部の面積））として定義される遮光部密度が０以上１５パーセント以下となるように、前記枠領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する第２工程とを含むことを特徴とする生成方法。
【請求項２】
前記第２工程では、４つの前記帯状領域の前記遮光部密度が互いに同一となるように、前記枠領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生成方法。
【請求項３】
前記第１工程では、前記フォトマスクに形成すべき透過率分布を誤差分散法によって２値化することによって遮光部および非遮光部の配置を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の生成方法。
【請求項４】
各帯状領域は、２つの端部側領域と、前記２つの端部側領域によって挟まれた中央領域とを含み、
前記第２工程では、前記端部側領域の遮光部密度を前記中央領域の遮光部密度よりも高くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の生成方法。
【請求項５】
複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイをフォトリソグラフィーによって製造するために使用されるフォトマスクを作製する作製方法であって、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生成方法によってフォトマスクデータを生成する工程と、
前記フォトマスクデータに従ってフォトマスクを作製する工程と、
を含むことを特徴とする作製方法。
【請求項６】
複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイをフォトリソグラフィーによって製造するために使用されるフォトマスクを作製するためのフォトマスクデータを生成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記フォトマスクは、２次元状に配置された複数の矩形領域のそれぞれに、マイクロレンズを形成するための遮光部と非遮光部とからなるマイクロレンズパターンを有し、各矩形領域は、当該矩形領域の境界を規定する４つの辺を外縁とする枠領域と、前記枠領域の内縁によって外縁が規定される主領域とを含み、前記枠領域は、前記４つの辺のうちの１つの辺をそれぞれ輪郭線の一部とする４つの帯状領域からなり、前記枠領域の前記外縁と前記内縁との間の幅は、前記フォトリソグラフィーにおいて使用する露光光の波長の１／２以下であり、
前記プログラムは、コンピュータに、
前記主領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する第１工程と、
（遮光部の面積）／（（遮光部の面積）＋（非遮光部の面積））として定義される遮光部密度が０以上１５パーセント以下となり、かつ、４つの前記帯状領域の前記遮光部密度が互いに同一となるように、前記枠領域におけるドットの配置を決定する第２工程と、
を含む処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
前記第２工程では、４つの前記帯状領域の前記遮光部密度が互いに同一となるように、前記枠領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項８】
固体撮像装置を製造する製造方法であって、
２次元的に配列された複数の光電変換部からなる光電変換部アレイを形成する工程と、
請求項４に記載の作製方法によって作製されたフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーによって前記光電変換部アレイの上にマイクロレンズアレイを形成する工程と、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の  固体撮像装置を製造する製造方法であって、
前記マイクロレンズアレイを形成する工程の前に、
前記光電変換部の上に複数の色を有するカラーフィルター層を形成する工程と、
前記カラーフィルター層の上に反射防止膜として機能する平坦化層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
マイクロレンズアレイを製造する製造方法であって、
基板の上に感光性の材料膜を形成する工程と、
請求項５に記載の作製方法によって作製されたフォトマスクを用いて前記材料膜に対して露光し、現像することでマイクロレンズアレイを形成する工程と、
を含むことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクデータの生成方法、フォトマスクの作製方法、そのためのプログラム、固体撮像装置の製造方法、および、マイクロレンズアレイの製造方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置は、受光部（光電変換部）への集光効率を高めるためにマイクロレンズを有する。特許文献１には、微細なドットのパターン配置によって透過光量を制御することができるフォトマスクを用いて感光性レンズ材料層を露光し、現像をすることによってマイクロレンズを形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４５３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者等は、目的とするマイクロレンズの形状に従って透過光量分布を決定し、その透過光量分布を有するフォトマスクを作製し、それを用いてマイクロレンズを形成したとしても、マイクロレンズ間の境界部の形状が目的形状とならないことを発見した。図１５は、マイクロレンズの目的形状３００と実際に形成される形状３０１とを例示的に示す図である。マイクロレンズＭＬ間の境界部において、マイクロレンズＭＬの実際の形状３０１が目的形状３００よりもなだらかになる現象が認められる。
【０００５】
本発明は、本発明者等による上記の発見を契機としてなされたものであり、マイクロレンズ間の境界部がなだらかになることを防止するために有利な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの側面は、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイをフォトリソグラフィーによって製造するために使用されるフォトマスクを作製するためのフォトマスクデータを生成する生成方法であって、
前記フォトマスクは、２次元状に配置された複数の矩形領域のそれぞれに、マイクロレンズを形成するための遮光部と非遮光部とからなるマイクロレンズパターンを有し、各矩形領域は、当該矩形領域の４つの辺を外縁とする枠領域と、前記枠領域の内縁を境界とする主領域とを含み、前記枠領域は、前記４つの辺のうちの１つの辺をそれぞれ輪郭線の一部とする４つの帯状領域からなり、前記枠領域の前記外縁と前記内縁との間の幅は、前記フォトリソグラフィーにおいて使用する露光光の波長の１／２以下であり、前記生成方法は、前記主領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する第１工程と、（遮光部の面積）／（（遮光部の面積）＋（非遮光部の面積））として定義される遮光部密度が０以上１５パーセント以下となるように、前記枠領域における遮光部および非遮光部の配置を決定する第２工程とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マイクロレンズ間の境界部がなだらかになることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施例に従って生成されたマイクロレンズパターンである。
【図２】第２実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。
【図３】第３実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。
【図４】第４実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。
【図５】フォトマスクの作製方法を示す図である。
【図６】ポジ型感光性レジスト材料の感度曲線を例示する図である。
【図７】図６に示される感度曲線に基づいて決定される露光量（透過光量）を例示する図である。
【図８】透過率分布を示す関数を例示する図である。
【図９】誤差分散法による２値化の具体例を示す図である。
【図１０】誤差分散法による２値化処理における誤差の分散のためのマトリックスを例示する図である。
【図１１】誤差分散法による２値化処理の順序を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の固体撮像装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図１３】フォトマスクの構成を例示する図である。
【図１４】フォトマスクの構成を例示する図である。
【図１５】課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１２を参照しながら本発明の実施形態の固体撮像装置１００の構成を説明する。固体撮像装置１００は、２次元的に配列された複数の光電変換部１１からなる光電変換部アレイ１２を含む半導体基板１０と、複数のマイクロレンズ６２が配列されたマイクロレンズアレイ６０とを含む。マイクロレンズアレイ６０は、マイクロレンズ６２によって光電変換部１１に光が集光されるように、光電変換部アレイ１２の上に配置されている。半導体基板１０とマイクロレンズアレイ６０との間には、例えば、半導体基板１０から順に、多層配線構造２０、第１平坦化層３０、カラーフィルター層４０、第２平坦化層５０が配置されうる。なお、半導体基板１０の上に積層される層の平坦性が十分である場合には、第１平坦化層３０および第２平坦化層５０の少なくとも一方はなくてもよい。また、モノクロ用の固体撮像装置または３板式の固体撮像装置においては、カラーフィルター層４０はなくてもよい。本発明の実施形態における固体撮像装置の製造方法は、光電変換部アレイ１２を形成する工程と、後述の特有のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーによって光電変換部アレイ１２の上にマイクロレンズアレイ６０を形成する工程とを含む。
【００１０】
図１３および図１４を参照しながら、マイクロレンズアレイ６０をフォトリソグラフィーによって製造するために使用されるフォトマスク２００について説明する。フォトマスク２００は、２次元状に配置された複数の矩形領域２１０のそれぞれに、マイクロレンズを形成するための遮光部と非遮光部とからなるマイクロレンズパターンを有する。矩形領域は、典型的には正方形領域であるが、これに限定されない。各遮光部は、フォトリソグラフィーで使用される露光光の波長（例えば、３６５ｎｍ）では解像しない寸法を有し、典型的には、矩形または円形の形状を有しうる。各矩形領域２１０は、当該矩形領域２１０の境界を規定する４つの辺２２１〜２２４を外縁とする枠領域２３０と、枠領域２３０の内縁２２５を境界とする主領域２４０とを含む。枠領域２３０は、４つの辺２２１〜２２４のうちの１つの辺をそれぞれ輪郭線の一部とする４つの帯状領域２３１〜２３４からなる。例えば、帯状領域２３１は、辺２２１を輪郭線の一部としている。枠領域２３０の外縁である辺２２１〜２２４と内縁２２５との間の幅Ｗは、フォトリソグラフィーにおいて使用する露光光の波長の１／２以下である。帯状領域２３１〜２３４は、図１４に例示されるように長細い台形であってもよいし、長方形であってもよいし、他の形状を有してもよい。
【００１１】
フォトマスクデータは、本発明の実施形態の生成方法に従って典型的にはコンピュータによって生成されうる。フォトマスクデータの生成方法あるいは生成工程は、第１工程と、第２工程とを含む。第１工程では、コンピュータは、各矩形領域２１０の主領域２４０における遮光部および非遮光部の配置を決定する。これは、主領域２４０のフォトマスクデータを生成することに相当する。ここで、第１工程では、主領域２４０のほか、枠領域２３０における遮光部および非遮光部の配置を暫定的に決定してもよい。ただし、枠領域２３０における遮光部および非遮光部の配置は、第２工程において最終的に決定される。第２工程では、コンピュータは、遮光部密度が０以上１５パーセント以下となり、かつ、４つの帯状領域２３１〜２３４の遮光部密度が互いに同一となるように、枠領域２３０における遮光部および非遮光部の配置を決定する。これは、枠領域２３０のフォトマスクデータを生成することに相当する。ここで、遮光部密度は、（遮光部の面積）／（（遮光部の面積）＋（非遮光部の面積））として定義される。フォトマスクデータは、２値のデータ列を含み、遮光部は"１"、非遮光部は"０"として、又は、遮光部は"０"、非遮光部は"１"として表現されうる。
【００１２】
枠領域２３０の幅Ｗが露光光の波長の１／２を越えると、隣接するマイクロレンズの境界部にスペースが形成され、集光率が低下しうる。そこで、枠領域２３０の幅Ｗは、露光光の波長の１／２以下であることが好ましい。また、枠領域２３０の遮光部密度を０以上１５パーセント以下とすることにより、マイクロレンズ間の境界部（或いは、マイクロレンズの周辺部）における感光性レンズ材料の光反応を促進させることができる。これにより、境界部におけるマイクロレンズの形状を目標形状に近づけることができ、集光率を向上させることができる。更に、枠領域２３０を構成する４つの帯状領域２３１〜２３４の遮光部密度を互いに同一とすることによって、それぞれのマイクロレンズの形状を均一にすることができる。
【００１３】
本発明の実施形態のフォトマスクの作製方法は、上記の生成方法によってフォトマスクデータを生成する工程と、該フォトマスクデータに従ってフォトマスクを作製する工程とを含みうる。フォトマスクを作製する工程は、例えば、フォトマスクデータに従って電子ビーム露光装置によって基板に遮光部および非遮光部からなるパターンを描画する工程を含みうる。
【００１４】
以下、いくつかの実施例を説明する。
【００１５】
［第１実施例］
まず、図１２に示す半導体基板１０に複数の光電変換部１１からなる光電変換部アレイ１２を形成し、半導体基板１０の上に多層配線構造２０、第１平坦化層３０、カラーフィルター層４０、第２平坦化層５０を順に形成する。次いで、第２平坦化層５０の上にフォトリソグラフィーによってマイクロレンズアレイ６０を形成する。マイクロレンズアレイ６０を形成する工程は、膜形成工程、露光工程、現像工程を含む。膜形成工程では、例えば、第２平坦化層５０の上にフォトマスク２００の透過率（即ち、露光量）に応じた厚さの膜が現像後に残る感光性レンズ材料膜を第２平坦化層５０の上に形成する。フォトマスク２００の各矩形領域２１０は、１つのマイクロレンズ６２に対応する。ここで、フォトマスク２００の各矩形領域２１０に形成されている遮光部は、前述のとおり、露光光の波長では解像されない寸法を有する。例えば、遮光部は０．０６μｍの寸法を有し、露光光は３６５ｎｍの波長を有しうる。現像工程では、感光性レンズ材料膜を現像し、これによりマイクロレンズ６２或いはマイクロレンズアレイ６０が形成される。
【００１６】
以下、図５〜図１１を参照しながらフォトマスクの作製方法を説明する。図５において、ステップＳ５０１〜Ｓ５０６は、プログラムに従ってコンピュータによって実行されうるフォトマスクデータの生成方法を例示している。該プログラムは、メモリ媒体に格納されうる。ステップＳ５０７は、電子ビーム露光装置などのフォトマスクの製造装置によってフォトマスクデータに従ってフォトマスクを作製する工程である。
【００１７】
ステップＳ５０１において、コンピュータは、マイクロレンズを形成するための感光性レジスト材料の感度曲線をメモリから読み込む。図６には、ポジ型感光性レジスト材料の感度曲線が例示されている。ステップＳ５０２において、コンピュータは、マイクロレンズ６２の形状を示すレンズ形状データをメモリから読み込む。このレンズ形状データは、例えば、形成すべきマイクロレンズ６２の表面の形状をＸＹＺ座標系で示すデータでありうる。ステップＳ５０３において、コンピュータは、感度曲線およびレンズ形状データに基づいて、フォトマスク２００の各矩形領域２１０の透過率分布を示す関数を決定する。即ち、コンピュータは、レンズ形状データによって示されるマイクロレンズの厚さを得るために必要な露光量を感度曲線に基づいて決定し、その露光量を得るための透過率を決定する。図７には、図６に示される感度曲線に基づいて決定される露光量が例示されている。図８には、透過率分布を示す関数が例示されている。図８（ａ）では、透過率分布を示す関数が視覚的に表現され、図８（ｂ）では、透過率分布を示す関数が数値で表現されている。この例では、ｘ座標およびｙ座標によって特定される位置（ｘ、ｙ）における透過率ｚ＝Ｆ（ｘ、ｙ）が与えられている。
【００１８】
ステップＳ５０４では、コンピュータは、フォトマスク２００の各矩形領域２１０を構成する複数の要素領域のそれぞれについて透過率ｚを決定する。なお、枠領域２３０を構成する要素領域については、透過率ｚを決定しなくてもよい。ここで、要素領域は、矩形領域２１０における主領域２４０をｘ方向およびｙ方向のそれぞれについて所定ピッチで分割した領域である。この例では、処理の単純化のために、主領域２４０と枠領域２３０との境界が要素領域の境界と一致するように主領域２４０と枠領域２３０とが決定される。
【００１９】
ステップＳ５０５およびＳ５０６では、コンピュータは、複数の要素領域のそれぞの透過率ｚに基づいてフォトマスクデータ（ドットデータ）を生成する。ステップＳ５０５は、フォトマスクデータを生成するための第１工程である。第１工程では、コンピュータは、複数の要素領域についての透過率ｚを誤差分散法によって"１"と"０"に２値化することによってフォトマスク２００の各矩形領域２１０の主領域２４０に属する各要素領域に遮光部を配置するか非遮光部を配置するかを決定する。この処理は、多値の画素データを２値の擬似中間調画素データに変換する画像処理技術の応用である。この処理によって、多値の透過率ｚは、遮光部を配置すべきか非遮光部を配置すべきかを示す２値データに変換される。以下では、要素領域の座標（ｘ、ｙ）に対する２値データの値が"１"であることは、フォトマスクの座標（ｘ、ｙ）に遮光部（ドット）を形成することを示すものとする。また、要素領域の座標（ｘ、ｙ）に対する２値データの値が"０"であることは、フォトマスク２００の座標（ｘ、ｙ）に非遮光部を配置することを示すものとする。ステップＳ５０５における誤差分散法による２値化については、その例を後述する。
【００２０】
ステップＳ５０６は、フォトマスクデータを生成するための第２工程であり、第２工程では、コンピュータは、枠領域２３０に属する各要素領域に遮光部を配置するか非遮光部を配置するかを決定する。ここで、第２工程では、遮光部密度が０以上１５パーセント以下となり、かつ、４つの帯状領域２３１〜２３４における遮光部密度が互いに同一となるように、枠領域２３０における遮光部および非遮光部の配置を決定する。このようにして生成された複数の矩形領域２１０を配置することによってフォトマスクデータが完成する。
【００２１】
図１は、第１実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。黒の要素領域は遮光部を示し、白の要素領域は非遮光部を示している。図１は、１つの矩形領域のマイクロレンズパターンのデータ、即ち１つの矩形領域のフォトマスクデータを視覚化した図として理解することもできる。図１に示す実施例では、露光光の波長が３６５ｎｍ、枠領域２３０の幅Ｗが０．０６μｍ、枠領域２３０の各辺の長さが４．３μｍであるが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００２２】
ステップＳ５０７では、ステップＳ５０５（第１工程）およびステップＳ５０６（第２工程）を含むマスクデータ生成工程によって生成されたフォトマスクデータに従って電子ビーム露光装置などのフォトマスクの製造装置によってフォトマスクを作製する。
【００２３】
図９（ａ）〜（ｅ）は、ステップＳ５０５における処理で使用される誤差分散法による２値化の具体例を示している。なお、誤差分散法による２値化は、周知の画像処理方法であり、ここで挙げる例の他にも種々の方法を本発明に適用することができる。図９（ａ）〜（ｅ）には、簡単化のために５×５の要素領域からなる矩形領域（１つのマイクロレンズに対応）が示されている。図９（ａ）〜（ｅ）において、横方向がＸ方向、縦方向がＹ方向、各要素領域内の数値が透過率を示している。この実施例では、図１１（ａ）に示すように、各矩形領域の中心の要素領域から外側の要素領域に向かって反時計回りの方向に２値化を進める。ただし、図１１（ｂ）に示すように、各矩形領域の中心の要素領域から外側の要素領域に向かって時計回りの方向に２値化を進めてもよい。或いは、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、各矩形領域の外側の要素領域から中心の要素領域に向かって、かつ、時計回り又は反時計回りの方向に２値化を進めてもよい。
【００２４】
この実施例では、誤差の振り分けは、図１０に示すマトリックスに従ってなされる。「誤差分散処理中セル」は、注目されている要素領域である。誤差分散処理中セルに対して上下左右方向に位置するセル（要素領域）に対しては、誤差分散処理中セルの２値化で生じる誤差に１／６（＝１／（１＋１＋１＋１＋０．５＋０．５＋０．５＋０．５））の重みを乗じた値が加算される。誤差分散処理中セルに対して斜め方向に位置するセル（要素領域）に対しては、誤差分散処理中セルの２値化で生じる誤差に１／１２（＝０．５／（１＋１＋１＋１＋０．５＋０．５＋０．５＋０．５））の重みを乗じた値が加算される。図９に示された例では、２値化は、中心の要素領域から開始される。中心の要素領域の透過率である０．１（図９（ａ））は、２値化の閾値である０．５と比較される。０．１＜０．５であるので、中心の要素領域の２値化後の透過率は、０となる。この２値化によって発生する誤差（０．１）は、図１０のマトリックスにしたがって周辺の８つの要素領域に分散される（図９（ｂ））。次に、中心の要素領域の右隣の要素領域が２値化される（図９（ｃ）、（ｄ））。次に、中心の要素領域の上の要素領域が２値化される（図９（ｅ））。
【００２５】
なお、本実施例において、ステップＳ５０５の第１工程において、主領域２４０に属する各要素領域についてデータを得ている。しかし、ここで、主領域２４０に加えて枠領域２３０までデータを得てもよい。換言すると、要素領域を主領域２４０のほか枠領域２３０にも配置してもよい。マイクロレンズは隣接するマイクロレンズとの間にギャップが出来ないように、矩形領域２１０の全面に形成されるように設計される。このような場合には、枠領域２３０までデータを処理することで、マイクロレンズの透過率分布を形成する際の演算処理が簡易になる。
【００２６】
［第２実施例］
図２は、第２実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。第２実施例は、枠領域Ｗの幅が０．１２μｍである点で図１に示す第１実施例と異なるが、他の条件は第１実施例と同じである。第２実施例では、枠領域Ｗの幅を第１実施例における枠領域２３０の幅Wより大きくすることにより、マイクロレンズの境界部における形状を目的形状により近づけることができる。
【００２７】
［第３実施例］
図３は、第３実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。第３実施例は、第２工程において決定される枠領域２３０における遮光部密度が１５パーセントである点で第２実施例と異なるが、他の条件は第２実施例と同じである。第３実施例では、枠領域２３０における遮光部密度を大きいためにマイクロレンズの境界部における形状が第２実施例に比べてなだらかになるが、目的形状からの誤差は許容範囲である。
【００２８】
［第４実施例］
図４は、第４実施例に従って生成されたフォトマスクの１つの矩形領域についてのマイクロレンズパターンを示している。第４実施例は、枠領域２３０を構成する４つの帯状領域２３１〜２３４のそれぞれを遮光部密度が互いに異なる２種類の領域で構成されている点で第２、第３実施例と異なる。第４実施例では、各帯状領域は、２つの端部側領域４と、２つの端部側領域４によって挟まれた中央領域５とを含む。枠領域２３０の幅Ｗは０．１２μｍ、枠領域２３０の各辺の長さは４．３μｍであるが、これは一例である。第２工程において、端部側領域４の遮光部密度は、中央領域５の遮光部密度よりも高くすることが好ましい。これは中央領域ではマイクロレンズの境界部がなだらかになる傾向が端部側領域よりも高いためである。図４に示す例では、端部側領域４の遮光部密度を１５パーセント、中央領域５の遮光部密度を０パーセントである。なお、第４実施例においても、遮光部密度が０以上１５パーセント以下であること、かつ、４つの帯状領域２３１〜２３４の遮光部密度が互いに同一であるという条件が満たされている。
【００２９】
[第５実施例]
図１２を参照しながら固体撮像装置１００の製造方法を説明する。まず、図１２の固体撮像装置１００の光電変換部アレイ１２や回路を、半導体基板１０に形成する。その後、半導体基板１０上に多層配線構造２０が形成され、第１平坦化層３０、カラーフィルター層４０、第２平坦化層５０が形成される。ここで、第２平坦化層５０は反射防止膜としての機能を有する。そして、第２平坦化層５０上にマイクロレンズ材料膜を形成し、上述の実施例にて作成したフォトマスクを用いて露光し、露光後のマイクロレンズ材を現像することで、マイクロレンズアレイを形成する。
【００３０】
本実施例のカラーフィルター層４０は、複数の色のカラーフィルターを有し、例えばベイヤー配列のカラーフィルター層である。カラーフィルターの膜厚は色毎に異なるため、カラーフィルター層４０の上面の平坦性が低い。このようなカラーフィルター層４０の上に、直接マイクロレンズアレイ６０を形成すると、マイクロレンズ材料に対して露光を行う際に、カラーフィルターの色毎に露光光のフォーカスずれが発生し、マイクロレンズアレイの形状がばらついてしまう可能性がある。よって、本実施例の第２平坦化層５０を設けることで、カラーフィルター層４０の上面を平坦化し、マイクロレンズアレイの均一性を向上させることが可能となる。
【００３１】
また、カラーフィルター層４０は各色によってその表面での反射率が異なる。このようなカラーフィルター層４０の上に、直接マイクロレンズアレイ６０を形成しようとすると、カラーフィルター層４０の上面で露光光が反射し、マイクロレンズ材料に対して露光を行う際の露光エネルギーが色毎に変化してしまう。そして、マイクロレンズアレイの形状がばらつく可能性がある。よって、第２平坦化層は反射防止膜としての機能を有することで、露光光の反射を低減させることが可能となり、マイクロレンズアレイの形状の均一性を向上させることが可能となる。
【００３２】
なお、各実施例において、枠領域２３０の４つの帯状領域２３１〜２３４における遮光部密度が同一とした。しかし、本発明はそれには限定されない。例えば、４つの辺２２１〜２２４の全てに別の矩形領域２１０が接して配置される矩形領域２１０においては４つの帯状領域２３１〜２３４の遮光部密度が同一であることが好ましい。また、２つの辺に別の矩形領域２１０が接して配置され、他の２つの辺に他の矩形領域２１０が接して配置されない矩形領域２１０がありうる。このような矩形領域２１０においては、別の矩形領域が接する２つの帯状領域の遮光部密度が同一であり、他の矩形領域が接さない２つの帯状領域の遮光部密度がそれらと異なっていてもよい。
【図１】
2011158894.tif 000003
【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８】
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