(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、を備えるカラー固体撮像素子において、
前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタが配置され、
前記カラーフィルタと前記マイクロレンズの列との間に、前記マイクロレンズと同一素材からなる透明樹脂層が配置され、
前記マイクロレンズは、熱リフロー性を備えた素材で形成され、
前記透明樹脂層は、前記カラーフィルタの前記マイクロレンズ側の面に形成され、
前記着色透明画素パターンの色に応じて、マイクロレンズ高さ及びマイクロレンズ形状の少なくとも一方を変更したことを特徴とするカラー固体撮像素子。
【請求項２】
前記着色透明画素パターンとして、少なくとも緑色画素パターン、青色画素パターン、および赤色画素パターンを有し、前記緑色画素パターン上に形成されるマイクロレンズ高さに対する、前記青色画素パターンおよび赤色画素パターン上に形成されるマイクロレンズ高さの比が、１．０：０．５〜１．０：１．５の範囲（ただし、１．０：１．０を除く）となっていることを特徴とする請求項１に記載のカラー固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のカラー固体撮像素子を製造する方法であって、
複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンのカラーフィルタを設けた後、カラーフィルタの各着色透明画素パターン上に１つずつマイクロレンズを形成する工程を備え、
前記マイクロレンズを形成する工程は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に形成し、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程からなることを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のカラー固体撮像素子を製造する方法であって、
複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンのカラーフィルタを設けた後、カラーフィルタの各着色透明画素パターン上に１つずつマイクロレンズを形成する工程を備え、
前記マイクロレンズを形成する工程は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に直接形成し、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程からなることを特徴とするカラー固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー固体撮像素子およびその製造方法に関するものであり、特に集光に用いるマイクロレンズに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置は、画像の記録、通信、放送の内容の拡大に伴って広く用いられるようになっている。撮像装置として種々の形式のものが提案されているが、小型、軽量で高性能のものが安定して製造されるようになった固体撮像素子を組み込んだ撮像装置が、デジタルカメラやデジタルビデオとして普及してきている。
固体撮像素子は、撮影対象物からの光学像を受け、入射した光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を有する。光電変換素子の種類はＣＣＤ（電荷結合素子）タイプとＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）タイプとに大別される。また、光電変換素子の配列形態から、光電変換素子を１列に配置したリニアセンサ（ラインセンサ）と、光電変換素子を縦横に２次元的に配列させたエリアセンサ（面センサ）との２種類に大別される。いずれのセンサにおいても光電変換素子数（画素数）が多いほど撮影された画像は精密になるので、近年は特に、大画素数の固体撮像素子を安価に製造する方法が検討されている。
【０００３】
固体撮像素子に要求される性能で重要な課題の一つに、入射する光への感度を向上させることが挙げられる。小型化した固体撮像素子で撮影した画像の情報量を多くするためには受光部となる光電変換素子を微細化して高集積化する必要がある。しかし、光電変換素子を高集積化した場合、各光電変換素子の面積が小さくなり受光部として利用できる面積割合も減るので、光電変換素子の受光部に取り込める光の量が少なくなることから実効的な感度は低下する。このような微細化した固体撮像素子の感度低下を防止する手段として、光電変換素子の受光部に効率良く光を取り込むために、対象物から入射される光を１画素毎に集光して光電変換素子の受光部に導くマイクロレンズを、光電変換素子上に均一な形状に形成する技術が特許文献１で提案されている。マイクロレンズで光を集光して光電変換素子の受光部に導くことで、受光部の見かけ上の開口率を大きくすることが可能になり、固体撮像素子の感度が向上する。
【０００４】
図１は、着色透明樹脂層からなるカラーフィルタの画素上に１画素毎に１個の無色透明なマイクロレンズを設けて集光し、色分解した光を光電変換素子の受光部に導くカラー化した固体撮像素子の構造例を説明するための模式断面図である。この場合、カラー化した固体撮像素子１は、半導体基板２上に規則的に設けた複数の光電変換素子３を平面配置した固体撮像素子画素部の受光面側表面４に、透明平坦化層５を介して、複数色を繰り返し配列する着色透明画素パターンのカラーフィルタ７を光電変換素子３のそれぞれに対応させて複数設け、さらに第二の透明平坦化層５１により着色透明画素パターンのカラーフィルタ７を配列した平面上の平坦化を行った後に、前記のマイクロレンズ６をからフィルタ７の着色透明画素パターンおよび光電変換素子３に対応させて設けることにより、感度の向上を図ることができる。
【０００５】
また、着色透明画素パターンとマイクロレンズとの位置関係を最適化することにより、撮像時の感度バラツキを低減する構造も特許文献２で提案されている。
上述のマイクロレンズを形成する方法として、種々の提案がなされているが、感光性樹脂の熱溶融を伴う変形を利用する方法が主である。例えば、マイクロレンズの素材となる透明樹脂に感光性を付与して均一に塗布し、フォトリソグラフィー法により選択的にパターン形成した後に、材料の熱リフロー性を利用してレンズ形状を作るフローレンズタイプが特許文献３に提案されており、マイクロレンズの素材となる透明樹脂の平坦層の上に、アルカリ可溶性と感光性と熱リフロー性を有するレジスト材料を用いてフォトリソグラフィー法と熱リフローによりレンズ母型を形成し、ドライエッチング法によりレンズ母型の形状を透明樹脂層に転写する転写タイプが特許文献４で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１５２９７２号公報
【特許文献２】特開平８−３１６４４５号公報
【特許文献３】特開２００８−３４５０９号公報
【特許文献４】特開２００９−１５２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マイクロレンズの光取り込み面積をできるだけ広く、すなわち、隣接するマイクロレンズとのギャップを狭くして、なおかつ、レンズ形状を良好に保つことが、固体撮像素子の実効的な感度を高く保持するための必要条件となる。しかし、比較的製造工程が短くて容易なフローレンズ方式で製造する場合に、隣接するマイクロレンズとの境界部分における樹脂の熱リフロー挙動を制御して、狭ギャップと良好な形状とを保持することは高い難度を有し、品質の不安定要因となる。また、着色透明画素パターンを用いてカラー画像を入力するためのカラー固体撮像素子においては、光電変換素子毎に画素対応する着色透明画素上に設けるマイクロレンズのサイズまたは隣接するマイクロレンズとのギャップやレンズ形状のばらつきにより、集光性能にばらつきが生じると、色別の感度バランスが崩れて色表現上のムラ等の不具合が明瞭に発生するので、マイクロレンズの前記性能を高める必要性がさらに大きくなる。
【０００８】
また、カラーフィルタを構成する着色透明樹脂材料は、色ごとに屈折率など光学特性が異なることによって集光性に差が出るため、着色透明画素上に設けるマイクロレンズは色ごとに適正膜厚および適正形状に形成することが望ましい。しかし、着色透明材料の成膜時に生じる色ごとの膜厚ばらつきに追従して、着色透明画素上のマイクロレンズ膜厚もばらつく。このため、前記膜厚ばらつきによる集光性能低下を抑制するために、図１に示されるように、第二の透明平坦化層５１により着色透明画素パターンを配列した平面の平坦化処理によって上部にマイクロレンズを均一に形成している。しかし、固体撮像素子を製造するための工程数増加によって、品質保証や製造コストへの負荷が大きくなる。
本発明は、これらの問題点に鑑みて提案するものであり、カラー固体撮像素子に設けるマイクロレンズを着色透明材料の色ごとに適正な膜厚に、安価な製造方法によって形成する製造手段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】
【０００９】
課題を解決するために、本発明の一態様のカラー固体撮像素子は、表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、を備えるカラー固体撮像素子において、前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタが配置され、前記着色透明画素パターンの色に応じて、マイクロレンズ高さ及びマイクロレンズ形状の少なくとも一方を変更することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様のマイクロレンズ用のフォトマスクは、表面が多数の画素に区画され、これら画素のそれぞれに光電変換素子が配置された半導体基板と、この半導体基板の上に配置され、入射光を光電変換素子のそれぞれに集光させるマイクロレンズと、前記半導体基板と前記マイクロレンズの列との間に配置されて、予め設定した着色透明画素パターンのカラーフィルタとを備えるカラー固体撮像素子における、前記カラーフィルタ上に、前記マイクロレンズを形成するためのフォトマスクであって、前記着色透明画素パターンのうち、緑色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率に対する、赤色画素パターン上および青色画素パターン上にマイクロレンズを形成するためのマスクパターン内に透過率濃度階調を設けたパターンの最も透過率の低い領域の透過率の比が１．０：０．５〜１．０：３．０であることを特徴とする。
また、本発明の一態様のカラー固体撮像素子の製造方法は、マイクロレンズを構成すべき感光性の透明樹脂層を、前記カラーフィルタ上に形成し、前記の本発明の一態様のマイクロレンズ用のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法によりパターニングして凸面形状のマイクロレンズパターンを形成する工程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の光電変換素子の各々に対応して複数色を規則的に配置した着色透明画素パターンを形成するカラーフィルタ上に、着色透明画素パターンの色ごとに適正なレンズ高さやレンズ形状のマイクロレンズを設けることで、高感度化したカラー固体撮像素子を提供可能となる。
ここで、マイクロレンズを着色透明画素（カラーフィルタ）上に直接形成した場合、平坦化処理が不要になり製造工程が削減できること、マイクロレンズ形成工程で使用する材料や製造条件の大きな変更が無いことから安価に高品質なカラー固体撮像素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】マイクロレンズを用いるカラー固体撮像素子の構造例を説明する断面図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るカラー固体撮像素子の製造方法を説明する断面図である。
【図３】濃度階調付きフォトマスクを説明する平面図。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る濃度階調付きフォトマスクの一例を説明する平面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係るカラー固体撮像素子の製造方法の他の例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、本発明は、以下の実施形態に限られるものでない。
マイクロレンズの基本的な製造プロセスとしては、前述のとおり、レンズ形状を直接形成するフローレンズタイプやレンズ母型からのエッチング転写タイプがあり、本発明においてはいずれの方法も選択できる。エッチング工程が不要であることからフローレンズタイプのマイクロレンズ製造が望ましいが、パターンサイズやマイクロレンズ形状によって製造方法を選択する。
【００１４】
図２は、本実施形態の固体撮像素子のフローレンズタイプのマイクロレンズ製造方法を説明するための模式断面図であって、（ａ）〜（ｄ）の工程順に実施される。
図２（ａ）は、カラー固体撮像素子のマイクロレンズを設ける前の断面模式図であって、シリコン等の半導体基板２上に規則的に設けた複数の光電変換素子３を平面配置した固体撮像素子画素部の受光面側表面に、透明平坦化層５を介して、複数色を繰り返し配列する着色透明画素パターンを形成するカラーフィルタ７を、光電変換素子３に対応させて複数設け、そのカラーフィルタ７の上に、マイクロレンズを構成すべき透明樹脂層８を均一に塗布形成した状態を示す。
【００１５】
透明樹脂層８の形成は、例えば、アクリル系の透明樹脂材料にアルカリ可溶性、感光性、熱リフロー性を付与し、スピンコーターを用いて乾燥時の膜厚０．５〜０．８μｍの任意の膜厚で均一に塗布することで行われる。特に、熱リフロー性は、表面粗さの小さい滑らかなマイクロレンズを得るために必要な性能だが、熱リフローによってマイクロレンズ形状に変化が生じることから、所望するマイクロレンズ形状によってリフローの程度を考慮した材料を選定することが望ましい。透明樹脂層８の塗布後はホットプレートを用いて短時間で均一に乾燥する。
【００１６】
次に、露光工程として、図２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法によって感光性透明樹脂層８のパターニングを行う。以下、ポジ型の感光性材料を用いる例で説明する。ポジ型の感光性透明樹脂層８に対して、マイクロレンズ形状に形成する領域に対応して濃度階調を設けた遮光部１１のパターンを形成した濃度階調付きフォトマスク１０を用いる。
【００１７】
図３は、本実施形態の固体撮像素子の製造におけるマイクロレンズ用フォトマスクの例を説明するための模式平面図であって、図３（ａ）は、通常の２値化フォトマスクの場合、図３（ｂ）は、濃度階調を設けたフォトマスクの場合を示す。
図３（ｂ）に示す濃度階調を設けたフォトマスクを用いた場合、濃度階調付き遮光部１１のパターンの領域内は、例えば、各遮光部パターンの中央部が最大の遮光濃度を有し、周辺に向かうにつれて遮光性が低下するような濃度階調付き遮光パターンとする。濃度階調を適切に制御することによって、フォトリソグラフィー法における露光量の緩やかな変化に追従した膜厚を再現し、現像後に凸面形状の曲面を得ることができる。
【００１８】
なお、通常の２値化フォトマスクは、露光光に対して透明性の良好な石英やガラス等の基板表面に金属クロム等の遮光性膜による遮光部１４のパターンを光透過部１５と区別してパターン形成する方法などの、通常知られた方法で作製される。また、濃度階調付き遮光部１１を形成するには、前記基板上に、通常の濃度階調付きフォトマスクの製造方法を適用できる。すなわち、濃度階調を付けるには、遮光性の金属膜等の膜厚を漸次変化させて領域内に濃度傾斜を設ける手法や、ドット（網点）配列やライン・アンド・スペースのような遮光膜の微細パターンの集合状態を変化させて、微細パターン各領域の平均的遮光濃度に濃度階調を持たせたグレートーンタイプの手法などが適用可能である。
【００１９】
前記マイクロレンズを形成するためのマスクパターンは、着色透明画素の色ごとに適正な濃度階調を設けることが望ましい。図４（ａ）および図４（ｂ）に遮光領域１６、光透過領域１７を適正に配置することで濃度階調を設けたマスクパターン（遮光パターン）の一例を示す。例えば、カラーフィルタ７の緑色透明画素（緑色画素パターン）上に形成するレンズ高さに対して、青色透明画素（青色画素パターン）上に形成するレンズ高さが低いマイクロレンズを形成する場合、図４（ａ）に示すように青色透明画素上にマイクロレンズを形成するための濃度階調を設けたマスクパターン１１１の遮光濃度階調を、図４（ｂ）に示すように緑色透明画素上にマイクロレンズを形成するための濃度階調を設けたマスクパターン１１２の遮光濃度階調よりも相対的に低くすることによって、均一に成膜された感光性透明樹脂層８のパターニングにおいて、同一露光条件で色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズを形成できる。もちろん、全ての色で同じ濃度階調を有する遮光部１１を設けたフォトマスク１０を用いて、色ごとに露光条件を適正化する方法によっても、工程数は増加するが、同様にマイクロレンズを形成できる。
【００２０】
本実施形態では、緑色画素パターン上に形成されるマイクロレンズの高さに対する前記青色画素パターンおよび赤色画素パターン上に形成されるマイクロレンズの高さの比が、１．０：０．５〜１．０：１．５の範囲となるよう調整することが望ましい。
これは、画素色ごとにレンズ高さが高すぎると集光位置が高くなるため受光素子への集光性能が低下し、レンズ高さが低くすぎると集光位置が低くなり受光素子への集光性能が低下することに由来する。
【００２１】
また、マイクロレンズの高さは、製造工程において感光性を備える透明樹脂層８を均一な膜厚で形成した後、露光工程で感光性樹脂層の膜厚制御を画素色ごとに適正に設計して行う。
この膜厚制御は、マイクロレンズを形成するため画素パターンに濃度階調を設けたフォトマスクを用いて、フォトマスクにおける透過率が最も低い遮光領域を画素色ごとに適正化することによって行う。画素色ごとの透過率は、適用される感光性を備える透明樹脂の露光感度特性に応じて設定される。
【００２２】
また、着色透明画素（着色透明画素パターン）間に相当する濃度階調付き遮光部１１の周辺部においても、ある程度の遮光濃度を有するように濃度階調を設けることが望ましい。それによって、感光性透明樹脂層８は図２（ｃ）に示すように、凸面形状のマイクロレンズとカラーフィルタ７との間に感光性透明樹脂層８が残ることになり、カラーフィルタ７の着色透明画素の色ごとの膜厚バラツキの影響を緩和できる。一方、固体撮像素子を構成する層の一つとして、図１に記載の第二の透明平坦化層５１によってカラーフィルタ７上を平坦化処理した後に、マイクロレンズを構成する感光性透明樹脂層８を成膜してもよい。この場合、第二の透明平坦化層５１を均一に成膜する工程が必要になるが、感光性透明樹脂層８が均一に成膜されるため、形成されるマイクロレンズ高さのバラつきを抑制できる。
【００２３】
図２（ｂ）に示す露光工程は、透明樹脂層８のパターニングされるべき位置に対して、濃度階調付きフォトマスク１０を正確に位置合わせし、例えば、水銀ランプ光源からの波長３６５ｎｍ光を用いるｉ線ステッパーからの平行な照射光９を濃度階調付きフォトマスク１０の背面から照射することにより露光する。露光条件は、使用する感光性透明樹脂層８の膜厚、感度、また、現像液の条件等により決定する。
【００２４】
次に、現像処理を行って、図２（ｃ）に示すように現像処理直後の透明樹脂パターン１２を形成する。現像処理にはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やアミン系の有機アルカリ現像液を用いることができる。スピン現像法やパドル現像法によって透明樹脂層８の現像処理を均一に進めることができ、フォトマスク１０の遮光部１１に対応する現像処理直後の透明樹脂パターン１２を残して他の部分を溶解除去する。
【００２５】
次に、図２（ｄ）に示すように、透明樹脂パターン１２を、材料の熱リフロー性を利用して熱溶融により成形することによってマイクロレンズ６を形成する。このとき、現像処理後の熱処理条件を適正化することによって、マイクロレンズ形状の制御が可能となる。そのため所望の形状にマイクロレンズを形成するための適正な熱処理条件を確立することが望ましい。このように、フローレンズタイプのマイクロレンズ６は、マイクロレンズの素材となる透明樹脂の感光性と熱リフロー性とを利用して、比較的短い工程で形成できる。
【００２６】
図５は、本実施形態の固体撮像素子のマイクロレンズ作製工程が濃度階調付きフォトマスクを用いるエッチング転写タイプの製造工程を有する例を説明するための模式断面図であって、（ａ）〜（ｄ）の工程順で行われる。
図５（ａ）は、カラー固体撮像素子のマイクロレンズを設ける前の断面模式図であって、前述の図２（ａ）に類似した構成であり、カラーフィルタ７上には非感光性の透明樹脂層１８を積層する。透明樹脂層１８は、アクリル系の透明樹脂材料を、スピンコーターを用いて乾燥時の膜厚０．５〜０．８μｍに均一に塗布する。乾燥工程にはホットプレートを用いて短時間で均一に乾燥する。なお、本例に使用する透明樹脂材料は、後述のドライエッチングによる転写を想定するため、ドライエッチング適性の優れた材料が望ましい。さらに、透明樹脂層１８上に、エッチングレートの異なる他の透明樹脂層を設けることもできる。エッチングレートの異なる他の透明樹脂層を積層することにより、マイクロレンズの高さの調整が可能となる。材料としては、アクリル系の透明樹脂材料を用いることができる。
【００２７】
次に、透明樹脂層１８上に、アルカリ可溶性と感光性を有する樹脂であるフォトレジスト材料をスピンコーターにより均一に塗布してフォトレジスト層１９を形成する。フォトレジスト層１９としてアクリル系またはノボラック系のポジ型レジスト材料を、スピンコーターを用いて乾燥膜厚０．５〜０．８μｍの任意の膜厚で均一に塗布する。乾燥は１００℃以下の低温で行う。
【００２８】
次に、露光工程として、図５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法により、フォトレジスト層１９のパターニングを行う。ここで、ポジ型のフォトレジスト層１９に対して、マイクロレンズ形状に残すべき領域に対応して濃度階調を設けた遮光部１１のパターンを形成した濃度階調付きフォトマスク１０を予め準備しておく。
前記マイクロレンズ母型を形成するためのマスクパターンは、図４での説明と同様に、着色透明画素の色ごとに適正な濃度階調を設けることが望ましい。これによって同一露光条件で色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズ母型を形成できる。
【００２９】
図５（ｂ）に示す露光工程は、フォトレジスト層１９のパターニングされるべき位置に対して、濃度階調付きフォトマスク１０を正確に位置合わせし、例えば、水銀ランプ光源からの波長３６５ｎｍ光を用いるｉ線ステッパーからの平行な照射光９を濃度階調付きフォトマスク１０の背面から照射することにより露光する。露光条件は、使用するフォトレジスト層１９の膜厚、感度、また、現像液の条件等により決定する。
【００３０】
次に、現像処理を行って、図５（ｃ）に示すように、フォトレジストによる転写用マイクロレンズパターン２０を形成する。現像には、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やアミン系の有機アルカリ現像液を用いることができる。スピン現像やパドル現像の方法により、フォトレジスト層１９の現像処理を均一に進めることができ、フォトマスク１０の遮光部１１に対応する凸面形状を有する転写用マイクロレンズパターン２０を残すように、他の部分を溶解除去する。
【００３１】
次に、透明樹脂層１８上に形成した転写用マイクロレンズパターン２０をエッチングレジストとして、前記透明樹脂層１８にエッチング転写し、図５（ｄ）に示すように、マイクロレンズ６を形成する。エッチング処理の方法としては、Ｃ３Ｆ８等のフッ素系ガスによるドライエッチングを行うことができる。ドライエッチングにより転写されるマイクロレンズ６の断面形状は、レンズ母型とした転写用マイクロレンズパターン２０に対して基本的に忠実であるが、転写用マイクロレンズパターン２０の素材となるフォトレジスト層１９と、マイクロレンズ６の素材となる透明樹脂層１８との、実際のドライエッチング条件におけるエッチングレート比や、エッチング深度により種々の影響を受けて変化するので、個々の事例において条件の調整を行う。
上述の転写タイプのマイクロレンズ６は、比較的露光感度が高くて微細パターンも高精度に形成できるフォトレジスト層１９から得られるレンズ母型２０を用いて、高精度に着色透明画素の色ごとに適正なレンズ高さ、レンズ形状にマイクロレンズを形成できる。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・・固体撮像素子
２・・・・半導体基板
３・・・・光電変換素子
４・・・・固体撮像素子画素部の受光面側表面
５・・・・透明平坦化層
６・・・・マイクロレンズ
７・・・・カラーフィルタ（着色透明画素パターン）
８・・・・透明樹脂層（感光性）
９・・・・照射光
１０・・・フォトマスク（濃度階調付き）
１１・・・濃度階調付き遮光部
１２・・・現像処理直後のマイクロレンズ
１３・・・フォトマスク（２値化）
１４・・・遮光部
１５・・・光透過部
１６・・・濃度階調を設けたマスクパターンの遮光領域
１７・・・濃度階調を設けたマスクパターンの光透過領域
１８・・・透明樹脂層（非感光性）
１９・・・フォトレジスト層
２０・・・転写用マイクロレンズパターン（レンズ母型）
５１・・・第二の透明平坦化層
１１１・・青色透明画素上にマイクロレンズを形成するため濃度階調を設けたマスクパターン
１１２・・緑色透明画素上にマイクロレンズを形成するため濃度階調を設けたマスクパターン
【図１】
0006631004.tif 000002
【図２】
0006631004.tif 000003
【図３】
0006631004.tif 000004
【図４】
0006631004.tif 000005
【図５】
0006631004.tif 000006