(57)【要約】【課題】コストの増大を抑制しながら低屈折率化することができるようにする。【解決手段】本開示の成膜方法は、例えば中空シリカ等の低屈折率粒子を含有する有機材を、例えばスピン塗布する等して低屈折率膜を形成し、形成された低屈折率膜に対して、例えば酸素ガスを用いたアッシング等のエッチング処理若しくは加熱処理、またはその両方を行う。本開示は、低屈折率膜の成膜方法や成膜装置等に適用することができる。【選択図】図２
2015018054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成し、
形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う
成膜方法。
【請求項２】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記エッチング処理を行った後に前記加熱処理を行う
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記加熱処理を行った後に前記エッチング処理を行う
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低屈折率膜を形成する
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記中空構造の粒子は中空シリカである
請求項６に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理後の前記低屈折率膜の屈折率は1.2以下である
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項９】
低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成する形成部と、
前記形成部により形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う加工処理部と
を備える成膜装置。
【請求項１０】
撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成し、
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成し、
形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う
撮像素子製造方法。
【請求項１１】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記エッチング処理を行った後に前記加熱処理を行う
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１２】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記加熱処理を行った後に前記エッチング処理を行う
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１３】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１４】
前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低反射膜を形成する
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１５】
前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１６】
前記中空構造の粒子は中空シリカである
請求項１５に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１７】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理が行われた前記低反射膜の屈折率は1.2以下である
請求項１０に記載の撮像素子製造方法。
【請求項１８】
撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成する撮像素子形成部と
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成する低反射膜形成部と、
前記低反射膜形成部により形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う加工処理部と
を備える撮像素子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜方法および装置、並びに、撮像素子製造方法および装置に関し、特に、コストの増大を抑制しながら低屈折率膜をより低屈折率化することができるようにした成膜方法および装置、並びに、撮像素子製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の表面等にその物体よりも低屈折率の膜（低屈折率膜）を成膜し、物体表面での光の反射を抑制する低反射膜（反射防止膜とも称する）として利用する技術があった。例えば、イメージセンサのマイクロレンズ表面に、そのマイクロレンズよりも低屈折率の低屈折率膜を成膜し、低反射膜として作用させることにより、集光効率改善と表面反射によるゴーストの低減を期待することができた。一般的にはこのような低屈折率膜として二酸化ケイ素（SiO2）などの屈折率が1.4程度の膜が用いられるが、近年のイメージセンサのマイクロレンズの低反射膜として十分な効果を得る為には低屈折率膜のさらなる低屈折率化が望まれた。
【０００３】
そこで、中空シリカを含有する有機材（中空シリカ有機材とも称する）を低屈折率膜として用いることが考えられた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６７７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マイクロレンズ表面に成膜する為の十分な性能（強度や安定性）を得るためには、中空シリカ有機材における中空シリカの含有率を適正にしなければならない。そのため、マイクロレンズ表面に成膜された中空シリカ有機材よりなる低屈折率膜の屈折率を、イメージセンサのマイクロレンズの低反射膜として十分な程度に低くすることができない恐れがあった。
【０００６】
これに対して、中空シリカ有機材の屈折率をイメージセンサのマイクロレンズの低反射膜として十分な程度に低いものとするためには、中空シリカ有機材における中空シリカの含有率を上述した適正な状態よりも上げる必要があるが、中空シリカの含有率が上がると塗膜強度や安定性が低減する。そのため、イメージセンサのマイクロレンズの低反射膜として十分な程度に低屈折率化した中空シリカ有機材では、十分な強度や安定性が得られず、低屈折率膜の形成が困難になる恐れがあった。そのため製造の困難性が増大し、コストが大幅に増大する恐れがあった。
【０００７】
本開示は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、コストの増大を抑制しながら低屈折率膜のさらなる低屈折率化を実現することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面は、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成し、形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う成膜方法である。
【０００９】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記エッチング処理を行った後に前記加熱処理を行うことができる。
【００１０】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記加熱処理を行った後に前記エッチング処理を行うことができる。
【００１１】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行うことができる。
【００１２】
前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低屈折率膜を形成することができる。
【００１３】
前記低屈折率粒子は中空構造の粒子であるようにすることができる。
【００１４】
前記中空構造の粒子は中空シリカであるようにすることができる。
【００１５】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理後の前記低屈折率膜の屈折率は1.2以下であるようにすることができる。
【００１６】
本開示の一側面は、また、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成する形成部と、前記形成部により形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う加工処理部とを備える成膜装置である。
【００１７】
本開示の他の側面は、撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成し、前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成し、形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う撮像素子製造方法である。
【００１８】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記エッチング処理を行った後に前記加熱処理を行うことができる。
【００１９】
前記エッチング処理と前記加熱処理の両方を行う場合、前記加熱処理を行った後に前記エッチング処理を行うことができる。
【００２０】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行うことができる。
【００２１】
前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低反射膜を形成することができる。
【００２２】
前記低屈折率粒子は中空構造の粒子であるようにすることができる。
【００２３】
前記中空構造の粒子は中空シリカであるようにすることができる。
【００２４】
前記エッチング処理を行う場合、前記エッチング処理が行われた前記低反射膜の屈折率は1.2以下であるようにすることができる。
【００２５】
本開示の他の側面は、また、撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成する撮像素子形成部と前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成する低反射膜形成部と、前記低反射膜形成部により形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方を行う加工処理部とを備える撮像素子製造装置である。
【００２６】
本開示の一側面においては、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜が形成され、形成された低屈折率膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方が行われる。
【００２７】
本開示の他の側面においては、撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズが形成され、集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜が形成され、形成された低反射膜に対して、エッチング処理若しくは加熱処理、または両方が行われる。
【発明の効果】
【００２８】
本開示によれば、低屈折率膜を成膜することが出来る。特に、コストの増大を抑制しながら低屈折率膜をより低屈折率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】低屈折率膜成膜装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図２】低屈折率膜成膜処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図３】低屈折率膜成膜の様子の例を説明する図である。
【図４】低屈折率膜の屈折率の例を示す図である。
【図５】イメージセンサ製造装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図６】製造処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図７】製造の様子の例を説明する図である。
【図８】製造の様子の例を説明する図である。
【図９】製造の様子の例を説明する図である。
【図１０】撮像装置の主な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】
【００３０】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（低屈折率膜成膜装置）
２．第２の実施の形態（イメージセンサ製造装置）
３．第３の実施の形態（撮像装置）
【００３１】
＜１．第１の実施の形態＞
＜低屈折率膜成膜装置＞
図１は、本技術を適用した成膜装置の一実施の形態である低屈折率膜成膜装置の主な構成例を示すブロック図である。図１に示される低屈折率膜成膜装置１００は、入力された物体の表面の所定の位置にその物体よりも低屈折率の素材（低屈折率材）よりなる膜（低屈折率膜とも称する）を成膜する装置である。
【００３２】
低屈折率膜は、例えば、物体の表面に形成されることにより、その物体の表面での光の反射を抑制する低反射膜（反射防止膜とも称する）として利用される。例えば、イメージセンサの上層に、集光効率を向上させるために形成されるマイクロレンズ（集光レンズとも称する）の表面に低屈折率膜を形成することにより、その低屈折率膜が低反射膜として作用し、集光効率を向上させたり、表面反射によるゴーストの発生を低減させたりすることができ、イメージセンサにおいて得られる画像の画質の向上に寄与することができる。
【００３３】
図１に示されるように、低屈折率膜成膜装置１００は、制御部１０１および低屈折率膜成膜部１０２を有する。
【００３４】
制御部１０１は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）等を有し、低屈折率膜成膜部１０２の各部を制御し、低屈折率膜の成膜に関する制御処理を行う。例えば、制御部１０１のCPUは、ROMに記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。また、そのCPUは、記憶部１１３からRAMにロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAMにはまた、CPUが各種の処理を実行するにあたって必要なデータなども適宜記憶される。
【００３５】
低屈折率膜成膜部１０２は、制御部１０１に制御されて、入力された物体の表面の所定の位置に、その物体よりも低屈折率の低屈折率材よりなる低屈折率膜を成膜する。低屈折率膜成膜部１０２は、中空シリカ有機膜形成部１３１、O2アッシング処理部１３２、およびベーク処理部１３３を有する。
【００３６】
中空シリカ有機膜形成部１３１は、入力された物体の表面の所定の位置に、中空構造のシリカ粒子である中空シリカを含有する樹脂等の有機材（中空シリカ有機材とも称する）よりなる膜（中空シリカ有機膜とも称する）を形成する。つまり、中空シリカ有機膜形成部１３１は、低屈折率材として中空シリカ有機材を用いて、低屈折率膜（すなわち、中空シリカ有機膜）を物体表面の所定の位置に形成する。
【００３７】
O2アッシング処理部１３２は、その中空シリカ有機膜に対して酸素ガス（O2）を用いたアッシングを行う。ベーク処理部１３３は、その中空シリカ有機膜に対して加熱硬化処理を行う。
【００３８】
低屈折率膜成膜装置１００は、さらに入力部１１１、出力部２１２、記憶部２１３、通信部２１４、およびドライブ２１５を有する。
【００３９】
入力部１１１は、キーボード、マウス、タッチパネル、および外部入力端子などよりなり、ユーザ指示や外部からの情報の入力を受け付け、制御部１０１に供給する。出力部１１２は、CRT（Cathode Ray Tube）ディスプレイやLCD（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ、スピーカ、並びに外部出力端子などよりなり、制御部１０１から供給される各種情報を画像、音声、若しくは、アナログ信号やデジタルデータとして出力する。
【００４０】
記憶部１１３は、例えばフラッシュメモリ、SSD（Solid State Drive）、ハードディスク等の任意の記憶媒体を有し、制御部１０１から供給される情報を記憶したり、制御部１０１からの要求に従って、記憶している情報を読み出して供給したりする。
【００４１】
通信部１１４は、例えば、有線LAN（Local Area Network）や無線LANのインタフェースやモデムなどよりなり、インターネットを含むネットワークを介して、外部の装置との通信処理を行う。例えば、通信部１１４は、制御部１０１から供給される情報を通信相手に送信したり、通信相手から受信した情報を制御部１０１に供給したりする。
【００４２】
ドライブ１１５は、必要に応じて制御部１０１に接続される。そして、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１２１がそのドライブ１１５に適宜装着される。そして、そのドライブ１１５を介してリムーバブルメディア１２１から読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１１３にインストールされる。
【００４３】
＜低屈折率膜成膜処理の流れ＞
図２のフローチャートを参照して、この低屈折率膜成膜装置１００による低屈折率膜成膜処理の流れの例を説明する。なお、適宜、図３を参照して説明する。図３は、低屈折率膜成膜処理の様子の例を説明する図である。
【００４４】
低屈折率膜成膜処理が開始されると、ステップＳ１０１において、低屈折率膜成膜部１０２の中空シリカ有機膜形成部１３１は、制御部１０１に制御されて、外部より供給された物体の表面の所定の位置に、低屈折率膜として、中空シリカ有機材をスピン塗布し、中空シリカ有機膜を形成する。
【００４５】
上述したように中空シリカ有機材は、中空シリカを含有する樹脂材料等の有機材である。つまり、図３Ａに示されるように、低屈折率膜１５０は、有機材１５１とその有機材１５１に含まれる中空シリカ１５２により構成される。
【００４６】
中空シリカ有機材は、中空シリカ有機材が塗布される物体よりも低屈折率の低屈折率材である。樹脂材料よりなる有機材１５１はその物体より低屈折率である。また、中空構造により内部に空気層を含む中空シリカ１５２は、その有機材１５１よりもさらに低屈折率である。すなわち、中空シリカ有機材の屈折率は、中空シリカ１５２の含有率（濃度）が上がるほど低減される。
【００４７】
低屈折率材としては、屈折率が低い程望ましい。ただし、中空シリカ１５２の含有率が上がると、中空シリカ有機材の塗膜強度や安定性が低減する。強度や安定性等の性能が十分でないと膜形成が困難になり、その困難を克服して膜形成を実現するためにコストが増大する恐れがある。したがって、コストの増大を抑制するためには、膜形成に十分な性能（強度や安定性）を確保することが望ましく、そのため、このステップＳ１０１の処理において塗布する中空シリカ有機材の含有率には上限が存在する。換言するに、膜形成のための強度や安定性等の性能を考慮すると、このステップＳ１０１の処理において形成される低屈折率膜１５０（中空シリカ有機膜）の屈折率には下限が存在する。
【００４８】
したがって、塗布された時点で、低屈折率膜１５０の屈折率は、例えば1.28程度以上となる。なお、塗布された時点で、低屈折率膜１５０の膜厚Ｘは、例えば、1000nm程度である。
【００４９】
ステップＳ１０２において、O2アッシング処理部１３２は、制御部１０１に制御されて、ステップＳ１０１の処理により塗布された低屈折率膜１５０に対して、酸素ガス（O2）を用いたアッシング（Ashing）（O2アッシングとも称する）を行う。
【００５０】
図３Ｂに示されるように、この処理により、有機材１５１（樹脂成分）が分解・減少し、低屈折率膜１５０の膜厚Ｙは、例えば900nm程度となる。つまり、低屈折率膜１５０の膜厚が薄くなる。中空シリカ１５２の体積は有機材１５１に比べて略変化しないので、有機材１５１の体積が減少した分、中空シリカ１５２の含有率が上がり、低屈折率膜１５０の屈折率が下がる。
【００５１】
ステップＳ１０３において、ベーク処理部１３３は、制御部１０１に制御されて、ステップＳ１０２の処理によりO2アッシングされた低屈折率膜１５０に対して、アッシングにより削られた膜を硬化させる加熱硬化処理（ベーク処理とも称する）を行う。
【００５２】
図３Ｃに示されるように、この処理により、有機材１５１（樹脂成分）が収縮し、低屈折率膜１５０の膜厚Ｚは、例えば800nm程度となる。つまり、低屈折率膜１５０の膜厚がさらに薄くなる。中空シリカ１５２の体積は有機材１５１に比べて略変化しないので、有機材１５１の体積がさらに減少した分、中空シリカ１５２の含有率がさらに上がり、低屈折率膜１５０の屈折率がさらに下がる。例えば、以上のようなステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理により、ステップＳ１０１の処理後に1.28程度であった低屈折率膜１５０の屈折率を1.2以下にすることができる。
【００５３】
ステップＳ１０３の処理が終了すると、表面の所定の位置に低屈折率膜１５０が成膜された物体が低屈折率膜成膜装置１００の外部に供給され、低屈折率膜成膜処理が終了する。
【００５４】
以上のように中空シリカ有機材を用いて低屈折率膜を成膜し、O2アッシングやベーク処理を行うことにより、屈折率を低減させることができる。特に、膜形成のために十分な強度や安定性が得られる程度の含有率の中空シリカ有機材を用いて成膜することができ、かつ、O2アッシングやベーク処理等の容易な工程を行うのみでよいので、コストの増大を抑制しながら低屈折率化することができる。
【００５５】
＜低屈折率粒子を含有する有機材＞
以上においては、低屈折率材として中空シリカ有機材を用いる例を説明したが、低屈折率材は、有機材（例えば樹脂材料）よりも屈折率が低い粒子（低屈折率粒子とも称する）を含有する有機材であり、かつ、低屈折率粒子の方が有機材よりもO2アッシングやベーク処理の影響を受け難い（体積が低減し難い）ものであればどのようなものであってもよい。例えば、低屈折率粒子として、中空構造により内部に空気層を含む粒子（中空粒子とも称する）を用いる（すなわち、低屈折率粒子を含有する有機材として、中空粒子を含有する有機材を用いる）ようにしてもよい。その中空粒子として、例えば、上述したような中空シリカを用いる（すなわち、中空粒子を含有する有機材として、中空シリカ有機材を用いる）ようにしてもよい。なお、有機材は、上述したようなO2アッシングやベーク処理によって体積をできるだけ低減させることができるものであることが望ましい。また、低屈折率粒子は、上述したようなO2アッシングやベーク処理によってできるだけ影響を受けない素材が望ましい。
【００５６】
＜膜形成＞
以上においては、中空シリカ有機材をスピン塗布することにより中空シリカ有機膜の形成を行う（ステップＳ１０１）ように説明したが、この低屈折率膜の形成方法は任意である。また、膜厚Ｘも任意である。
【００５７】
＜低屈折率化＞
また、以上においては、中空シリカ有機膜の低屈折率化のための処理としてO2アッシングを行うように説明したが、有機材（樹脂成分）を分解・減少させるエッチング（ドライエッチング）処理であればどのような処理であってもよい。例えば、エッチング処理としてアッシングを行うようにしてもよい。そのアッシングとして、上述したように、酸素ガス（O2）を用いたO2アッシングを行うようにしてもよい。また、ガス流量、ガス圧、処理時間等の各種条件は任意であり、所望の膜厚Ｙ（所望の屈折率）が得られるようにするのが望ましい。換言するに、エッチング処理のこのような条件の設定によって膜厚を制御することができる。また、膜厚Ｙは、膜厚Ｘより薄い範囲で任意である。
【００５８】
さらに、ベーク処理の、加熱時間や加熱温度等の各種条件は任意であり、所望の膜厚Ｚ（所望の屈折率）が得られるようにするのが望ましい。換言するに、ベーク処理のこのような条件の設定によって膜厚を制御することができる。また、膜厚Ｚは、膜厚Ｙより薄い範囲で任意である。
【００５９】
なお、以上においては、エッチング処理を行ってからベーク処理を行うように説明したが、ベーク処理を行ってからエッチング処理を行うようにしてもよい。また、エッチング処理のみ行うようにしてもよい。さらに、ベーク処理のみを行うようにしてもよい。つまり、形成された低屈折率粒子を含有する有機材をさらに低屈折率化するエッチング処理やベーク処理のうち、少なくともいずれか一方を行うようにすればよい。
【００６０】
＜屈折率＞
図４Ａに示されるグラフは、以上のような低屈折率化のための処理による低屈折率膜の屈折率の変化を比較した例を示している。横軸は入射光の波長を示し、縦軸は、屈折率を示す。
【００６１】
図４Ａのグラフの線１６１は、エッチング処理やベーク処理を行う前の状態（すなわち、ステップＳ１０１の処理後の状態）の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。この場合、図４Ｂに示される表の「エッチングなし」に相当し、波長633nmの入射光に対する低屈折率膜１５０の屈折率は、例えば1.28程度となる。
【００６２】
図４Ａのグラフの線１６２は、エッチングを行わずにベーク処理のみ行った場合の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。このようにベーク処理により、線１６１の場合と比較して低屈折率膜１５０の屈折率を低減させることができる。
【００６３】
図４Ａのグラフの線１６３は、ベーク処理を行わずに弱めにエッチングのみを行った場合の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。この場合、図４Ｂに示される表の「エッチング弱」に相当し、波長633nmの入射光に対する低屈折率膜１５０の屈折率は、例えば1.22程度となる。このように弱めにエッチングをかけることにより、線１６１の場合と比較して低屈折率膜１５０の屈折率を低減させることができる。
【００６４】
図４Ａのグラフの線１６４は、弱めにエッチングを行った後、ベーク処理を行った場合の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。このように、さらにベーク処理を行うことにより、線１６３の場合と比較して低屈折率膜１５０の屈折率をさらに低減させることができる。
【００６５】
図４Ａのグラフの線１６５は、ベーク処理を行わずに強めにエッチングのみを行った場合の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。この場合、図４Ｂに示される表の「エッチング強」に相当し、波長633nmの入射光に対する低屈折率膜１５０の屈折率は、例えば1.18程度（少なくとも1.2以下）となる。このように強めにエッチングをかけることにより、線１６３の場合（弱めにエッチングをかけた場合）よりも低屈折率膜１５０の屈折率を低減させることができる。
【００６６】
図４Ａのグラフの線１６６は、強めにエッチングを行った後、ベーク処理を行った場合の低屈折率膜１５０の屈折率を示す。このように、さらにベーク処理を行うことにより、線１６６の場合と比較して低屈折率膜１５０の屈折率をさらに低減させることができる。
【００６７】
＜２．第２の実施の形態＞
＜イメージセンサ製造装置＞
第１の実施の形態において説明した本技術（低屈折率膜の成膜に関する技術）は、例えば、撮像素子（イメージセンサ）の上層構造における集光レンズ（マイクロレンズ、オンチップレンズ等とも称する）の表面に形成される低反射膜（反射防止膜）に適用することができる。
【００６８】
図５は、撮像素子（イメージセンサ）を製造するイメージセンサ製造装置の主な構成例を示すブロック図である。図５に示されるイメージセンサ製造装置２００は、制御部２０１および製造部２０２を有する。
【００６９】
制御部２０１は、例えば、CPU、ROM、およびRAM等を有し、製造部２０２の各部を制御し、イメージセンサの製造に関する制御処理を行う。例えば、制御部２０１のCPUは、ROMに記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。また、そのCPUは、記憶部２１３からRAMにロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAMにはまた、CPUが各種の処理を実行するにあたって必要なデータなども適宜記憶される。
【００７０】
製造部２０２は、制御部２０１に制御されて、イメージセンサの製造に関する処理を行う。製造部２０２は、フォトダイオード形成部２３１、配線層形成部２３２、平坦化膜形成部２３３、フィルタ形成部２３４、集光レンズ形成部２３５、および低反射膜成膜部２３６を有する。
【００７１】
これらのフォトダイオード形成部２３１乃至低反射膜成膜部２３６は、制御部２０１に制御され、後述するように、イメージセンサを製造する各工程の処理を行う。
【００７２】
低反射膜成膜部２３６は、集光レンズ形成部２３５が形成した集光レンズの表面に、低反射膜として低屈折率膜を成膜する。低反射膜成膜部２３６は、低屈折率膜成膜装置１００の低屈折率膜成膜部１０２（図１）と同様の構成を有し、同様の処理を行う。すなわち、低反射膜成膜部２３６は、例えば、中空シリカ有機膜形成部１３１、O2アッシング処理部１３２、およびベーク処理部１３３を有し、低屈折率膜成膜処理（図２）を実行する。より具体的には、低反射膜成膜部２３６は、例えば、集光レンズ形成部２３５が形成した集光レンズの表面に、低屈折率材である中空シリカ有機材をスピン塗布（図２のステップＳ１０１）して中空シリカ有機膜を形成し、さらに、その中空シリカ有機膜に対してO2アッシング処理（図２のステップＳ１０２）やベーク処理（図２のステップＳ１０３）を行い、低屈折率化する。
【００７３】
また、イメージセンサ製造装置２００は、入力部２１１、出力部２１２、記憶部２１３、通信部２１４、およびドライブ２１５を有する。
【００７４】
入力部２１１は、キーボード、マウス、タッチパネル、および外部入力端子などよりなり、ユーザ指示や外部からの情報の入力を受け付け、制御部２０１に供給する。出力部２１２は、CRTディスプレイやLCD等のディスプレイ、スピーカ、並びに外部出力端子などよりなり、制御部２０１から供給される各種情報を画像、音声、若しくは、アナログ信号やデジタルデータとして出力する。
【００７５】
記憶部２１３は、例えばフラッシュメモリ、SSD、ハードディスク等の任意の記憶媒体を有し、制御部２０１から供給される情報を記憶したり、制御部２０１からの要求に従って、記憶している情報を読み出して供給したりする。
【００７６】
通信部２１４は、例えば、有線LANや無線LANのインタフェースやモデムなどよりなり、インターネットを含むネットワークを介して、外部の装置との通信処理を行う。例えば、通信部２１４は、制御部２０１から供給される情報を通信相手に送信したり、通信相手から受信した情報を制御部２０１に供給したりする。
【００７７】
ドライブ２１５は、必要に応じて制御部２０１に接続される。そして、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２２１がそのドライブ２１５に適宜装着される。そして、そのドライブ２１５を介してリムーバブルメディア２２１から読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部２１３にインストールされる。
【００７８】
＜製造処理の流れ＞
図６のフローチャートを参照して、このイメージセンサ製造装置２００によるイメージセンサの製造処理の流れの例を説明する。
【００７９】
製造処理が開始されると、ステップＳ２０１において、フォトダイオード形成部２３１は、制御部２０１に制御されて、外部より供給された半導体基板にフォトダイオードを形成する。
【００８０】
ステップＳ２０２において、配線層形成部２３２は、制御部２０１に制御されて、フォトダイオードが形成された半導体基板に、銅やアルミニウム等の金属を用いた多層配線を含む配線層を形成する。
【００８１】
ステップＳ２０３において、平坦化膜形成部２３３は、制御部２０１に制御されて、フォトダイオードが形成された半導体基板の光入射面に平坦化膜を形成する。
【００８２】
ステップＳ２０４において、フィルタ形成部２３４は、制御部２０１に制御されて、平坦化膜の光入射面に、フィルタを塗布する。このフィルタは任意である。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等のカラーフィルタであってもよいし、白色フィルタや赤外線フィルタ等であってもよい。
【００８３】
ステップＳ２０５において、集光レンズ形成部２３５は、制御部２０１に制御されて、フィルタの光入射面に、集光レンズを形成する。
【００８４】
ステップＳ２０６において、低反射膜成膜部２３６は、制御部２０１に制御されて、低屈折率膜成膜処理（図２）を実行し、集光レンズの表面に低反射膜を形成する。つまり、低反射膜成膜部２３６は、第１の実施の形態の場合と同様に、低屈折率膜を集光レンズの表面に製膜し、O2アッシング処理やベーク処理等によってその低屈折率膜をさらに低屈折率化する。
【００８５】
ステップＳ２０６の処理が終了すると、集光レンズの表面に低反射膜が成膜されたイメージセンサ製造装置２００の外部に供給され、製造処理が終了する。
【００８６】
＜低反射膜の成膜＞
図７乃至図９を参照して、このようなイメージセンサの製造における低反射膜成膜の様子の例を説明する。
【００８７】
ステップＳ２０５において、図７Ａに示されるように、フィルタ２５１の光入射面に集光レンズ２５２が形成される。この時の集光レンズ２５２の高さ２５３が、例えば、400nmであるとする。
【００８８】
低反射膜成膜部２３６は、この集光レンズ２５２の表面に対して、図２のステップＳ１０１の処理のように、低反射膜２６０として、中空シリカ有機材をスピン塗布する（図７Ｂ）。つまり、図７Ｂに示されるように、低反射膜２６０は、有機材２６１と中空シリカ２６２よりなり、その膜厚２６３は、例えば1000nm程度となる。
【００８９】
次に、低反射膜成膜部２３６は、図２のステップＳ１０２の処理のように、この低反射膜２６０に対して、O2アッシングを行う（図８Ａ）。この処理により、図８Ｂに示されるように、有機材２６１（樹脂成分）が分解・減少し、低反射膜２６０の膜厚２６４は、例えば900nm程度となる。つまり、低反射膜２６０の膜厚が薄くなる。中空シリカ２６２の体積は有機材２６１に比べて略変化しないので、有機材２６１の体積が減少した分、中空シリカ２６２の含有率が上がり、低反射膜２６０の屈折率が下がる。
【００９０】
さらに、低反射膜成膜部２３６は、図２のステップＳ１０３の処理のように、この低反射膜２６０に対して、ベーク処理を行う。この処理により、図９に示されるように、有機材（樹脂成分）が収縮し、低反射膜２６０の膜厚２６５は、例えば800nm程度となる。つまり、低反射膜２６０の膜厚がさらに薄くなる。中空シリカ２６２の体積は有機材２６１に比べて略変化しないので、有機材２６１の体積がさらに減少した分、中空シリカ２６２の含有率がさらに上がり、低反射膜２６０の屈折率がさらに下がる。
【００９１】
以上のように、イメージセンサの集光レンズ表面の低反射膜形成に本技術を適用することにより、第１の実施の形態の場合と同様に、コストの増大を抑制しながら低反射膜の低屈折率化を実現することができる。すなわち、コストの増大を抑制しながらイメージセンサの集光効率を向上させることができる。
【００９２】
なお、第１の実施の形態において説明したように、低反射膜の素材は、低屈折率粒子を含有する有機材であればどのようなものであってもよい。例えば、中空粒子を含有する有機材であってもよいし、上述したように中空シリカ有機材であってもよい。また、その低屈折率粒子を含有する有機材を用いた低反射膜の形成方法は任意である。また、その膜厚も任意である。
【００９３】
また、低反射膜の低屈折率化のための処理は、有機材（樹脂成分）を分解・減少させるエッチング（ドライエッチング）処理であればどのような処理であってもよい。エッチングの条件は任意である。さらに、ベーク処理の条件も任意である。また、これらの処理後の低反射膜の膜厚は任意である。
【００９４】
なお、ステップＳ２０６の処理における（低反射膜成膜部２３６による）、低反射膜の低屈折率化のための処理は、上述したエッチング処理やベーク処理のうち、少なくともいずれか一方を行うようにすればよい。また、エッチング処理とベーク処理の両方を行う場合、そのどちらを先に行うようにしてもよい。
【００９５】
＜３．第３の実施の形態＞
＜撮像装置＞
第２の実施の形態において説明した、本技術（低反射膜の成膜に関する技術）を適用して製造した撮像素子（イメージセンサ）は、例えば撮像装置等のデバイスに適用することができる。すなわち、本技術は、撮像素子としてだけでなく、その撮像素子を用いたデバイス（例えば、撮像装置等）として実施することもできる。
【００９６】
図１０は、撮像装置の主な構成例を示すブロック図である。図１０に示される撮像装置６００は、被写体を撮像し、その被写体の画像を電気信号として出力する装置である。
【００９７】
図１０に示されるように撮像装置６００は、光学部６１１、CMOSセンサ６１２、A/D変換器６１３、操作部６１４、制御部６１５、画像処理部６１６、表示部６１７、コーデック処理部６１８、および記録部６１９を有する。
【００９８】
光学部６１１は、被写体までの焦点を調整し、焦点が合った位置からの光を集光するレンズ、露出を調整する絞り、および、撮像のタイミングを制御するシャッタ等よりなる。光学部６１１は、被写体からの光（入射光）を透過し、CMOSセンサ６１２に供給する。
【００９９】
CMOSセンサ６１２は、入射光を光電変換して画素毎の信号（画素信号）をA/D変換器６１３に供給する。
【０１００】
A/D変換器６１３は、CMOSセンサ６１２から、所定のタイミングで供給された画素信号を、デジタルデータ（画像データ）に変換し、所定のタイミングで順次、画像処理部６１６に供給する。
【０１０１】
操作部６１４は、例えば、ジョグダイヤル（商標）、キー、ボタン、またはタッチパネル等により構成され、ユーザによる操作入力を受け、その操作入力に対応する信号を制御部６１５に供給する。
【０１０２】
制御部６１５は、操作部６１４により入力されたユーザの操作入力に対応する信号に基づいて、光学部６１１、CMOSセンサ６１２、A/D変換器６１３、画像処理部６１６、表示部６１７、コーデック処理部６１８、および記録部６１９の駆動を制御し、各部に撮像に関する処理を行わせる。
【０１０３】
画像処理部６１６は、A/D変換器６１３から供給された画像データに対して、例えば、混色補正や、黒レベル補正、ホワイトバランス調整、デモザイク処理、マトリックス処理、ガンマ補正、およびYC変換等の各種画像処理を施す。画像処理部６１６は、画像処理を施した画像データを表示部６１７およびコーデック処理部６１８に供給する。
【０１０４】
表示部６１７は、例えば、液晶ディスプレイ等として構成され、画像処理部６１６から供給された画像データに基づいて、被写体の画像を表示する。
【０１０５】
コーデック処理部６１８は、画像処理部６１６から供給された画像データに対して、所定の方式の符号化処理を施し、得られた符号化データを記録部６１９に供給する。
【０１０６】
記録部６１９は、コーデック処理部６１８からの符号化データを記録する。記録部６１９に記録された符号化データは、必要に応じて画像処理部６１６に読み出されて復号される。復号処理により得られた画像データは、表示部６１７に供給され、対応する画像が表示される。
【０１０７】
以上のような撮像装置６００のCMOSセンサ６１２に上述した本技術を適用する。すなわち、CMOSセンサ６１２には、第２の実施の形態において上述したような低反射膜が形成されるイメージセンサが用いられる。したがって、CMOSセンサ６１２は、そのコストの増大を抑制しながら低反射膜の低屈折率化が実現されており、集光効率を上げ、表面反射によるゴーストの発生を抑制することができ、画質の低減を抑制することができる。したがって撮像装置６００は、被写体を撮像することにより、より高画質な画像を得ることができる。
【０１０８】
なお、本技術を適用した撮像装置は、上述した構成に限らず、他の構成であってもよい。例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラだけでなく、携帯電話機、スマートホン、タブレット型デバイス、パーソナルコンピュータ等の、撮像機能を有する情報処理装置であってもよい。また、他の情報処理装置に装着して使用される（若しくは組み込みデバイスとして搭載される）カメラモジュールであってもよい。
【０１０９】
なお、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０１１０】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術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。
【０１１１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成し、
形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理を行う
成膜方法。
（２）  前記エッチング処理が行われた前記低屈折率膜に対して、加熱処理を行う
（１）、（３）乃至（７）のいずれかに記載の成膜方法。
（３）  前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
（１）、（２）、（４）乃至（７）のいずれかに記載の成膜方法。
（４）  前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低屈折率膜を形成する
（１）乃至（３）、（５）乃至（７）のいずれかに記載の成膜方法。
（５）  前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
（１）乃至（４）、（６）、（７）のいずれかに記載の成膜方法。
（６）  前記中空構造の粒子は中空シリカである
（１）乃至（５）、（７）のいずれかに記載の成膜方法。
（７）  前記エッチング処理が行われた前記低屈折率膜の屈折率は1.2以下である
（１）乃至（６）のいずれかに記載の成膜方法。
（８）  低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成する形成部と、
前記形成部により形成された前記低屈折率膜に対して、エッチング処理を行うエッチング処理部と
を備える成膜装置。
（９）  エッチング処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機膜よりなる
低屈折率膜。
（１１）  低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成し、
形成された前記低屈折率膜に対して、加熱処理を行う
成膜方法。
（１２）  前記加熱処理が行われた前記低屈折率膜に対して、エッチング処理を行う
（１１）、（１３）乃至（１７）のいずれかに記載の成膜方法。
（１３）  前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
（１１）、（１２）、（１４）乃至（１７）のいずれかに記載の成膜方法。
（１４）  前記エッチング処理が行われた前記低屈折率膜の屈折率は1.2以下である
（１１）乃至（１３）、（１５）乃至（１７）のいずれかに記載の成膜方法。
（１５）  前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低屈折率膜を形成する
（１１）乃至（１４）、（１６）、（１７）のいずれかに記載の成膜方法。
（１６）  前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
（１１）乃至（１５）、（１７）のいずれかに記載の成膜方法。
（１７）  前記中空構造の粒子は中空シリカである
（１１）乃至（１６）のいずれかに記載の成膜方法。
（１８）  低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低屈折率膜を形成する形成部と、
前記形成部により形成された前記低屈折率膜に対して、加熱処理を行う加熱処理部と
を備える成膜装置。
（１９）  加熱処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機膜よりなる
低屈折率膜。
（２１）  撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成し、
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成し、
形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理を行う
撮像素子製造方法。
（２２）  前記エッチング処理が行われた前記低反射膜に対して、加熱処理を行う
（２１）、（２３）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２３）  前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
（２１）、（２２）、（２４）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２４）  前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低反射膜を形成する
（２１）乃至（２３）、（２５）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２５）  前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
（２１）乃至（２４）、（２６）、（２７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２６）  前記中空構造の粒子は中空シリカである
（２１）乃至（２５）、（２７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２７）  前記エッチング処理が行われた前記低反射膜の屈折率は1.2以下である
（２１）乃至（２６）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（２８）  撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成する撮像素子形成部と
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成する低反射膜形成部と、
前記低反射膜形成部により形成された前記低反射膜に対して、エッチング処理を行うエッチング処理部と
を備える撮像素子製造装置。
（２９）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、
前記集光レンズ表面に、エッチング処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が成膜される
撮像素子。
（３０）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、
前記集光レンズ表面に、エッチング処理が行われた後に加熱処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が成膜される
撮像素子。
（３１）  撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成し、
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成し、
形成された前記低反射膜に対して、加熱処理を行う
撮像素子製造方法。
（３２）  前記加熱処理が行われた前記低反射膜に対して、エッチング処理を行う
（３１）、（３３）乃至（３７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３３）  前記エッチング処理として、酸素ガスを用いたアッシングを行う
（３１）、（３２）、（３４）乃至（３７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３４）  前記エッチング処理が行われた前記低反射膜の屈折率は1.2以下である
（３１）乃至（３３）、（３５）乃至（３７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３５）  前記低屈折率粒子を含有する有機材をスピン塗布することにより前記低反射膜を形成する
（３１）乃至（３４）、（３６）、（３７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３６）  前記低屈折率粒子は中空構造の粒子である
（３１）乃至（３５）、（３７）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３７）  前記中空構造の粒子は中空シリカである
（３１）乃至（３６）のいずれかに記載の撮像素子製造方法。
（３８）  撮像素子の、受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを形成する撮像素子形成部と
前記集光レンズ表面に、低屈折率粒子を含有する有機材を用いて低反射膜を形成する低反射膜形成部と、
前記低反射膜形成部により形成された前記低反射膜に対して、加熱処理を行う加熱処理部と
を備える撮像素子製造装置。
（３９）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、
前記集光レンズ表面に、加熱処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が成膜される
撮像素子。
（４０）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、
前記集光レンズ表面に、加熱処理が行われた後にエッチング処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が成膜される
撮像素子。
（４１）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、前記集光レンズ表面に、エッチング処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が形成される、被写体を撮像し、前記被写体の画像を電気信号として出力する撮像素子と、
前記撮像素子において得られた前記被写体の画像を画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
（４２）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、前記集光レンズ表面に、エッチング処理が行われた後に加熱処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が形成される、被写体を撮像し、前記被写体の画像を電気信号として出力する撮像素子と、
前記撮像素子において得られた前記被写体の画像を画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
（４３）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、前記集光レンズ表面に、加熱処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が形成される、被写体を撮像し、前記被写体の画像を電気信号として出力する撮像素子と、
前記撮像素子において得られた前記被写体の画像を画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
（４４）  受光層、配線層、平坦化膜、フィルタ、および集光レンズを有し、前記集光レンズ表面に、加熱処理が行われた後にエッチング処理が行われた低屈折率粒子を含有する有機材よりなる低反射膜が形成される、被写体を撮像し、前記被写体の画像を電気信号として出力する撮像素子と、
前記撮像素子において得られた前記被写体の画像を画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  低屈折率膜成膜装置，  １０１  制御部，  １０２  低屈折率膜成膜部，  １３１  中空シリカ有機膜形成部，  １３２  O2アッシング処理部，  １３３  ベーク処理部，  １５０  低屈折率膜，  １５１  有機材，  １５２  中空シリカ，  ２００  イメージセンサ製造装置，  ２０１  制御部，  ２０２  製造部，  ２３１  フォトダイオード形成部，  ２３２  配線層形成部，  ２３３  平坦化膜形成部，  ２３４  フィルタ形成部，  ２３５  集光レンズ形成部，  ２３６  低反射膜成膜部，  ２５１  フィルタ，  ２５２  集光レンズ，  ２６０  低反射膜，  ２６１  有機材，  ２６２  中空シリカ，  ６００  撮像装置，  ６１２  CMOSセンサ
【図１】
2015018054.tif 000003
【図２】
2015018054.tif 000004
【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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