(57)【要約】【課題】マイクロレンズアレイまたは固体撮像装置の製造工程の単純化および／またはマイクロレンズ間のアライメントずれの防止に有利な技術を提供する。【解決手段】マイクロレンズアレイまたは固体撮像装置の製造方法は、複数の受光部を含む構造体の上にレジスト膜を形成する工程と、複数のマイクロレンズを形成するための複数のレンズパターンが配列されたフォトマスクを用いて前記レジスト膜を露光する工程と、露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを熱処理して前記複数のマイクロレンズを形成する工程とを含み、前記複数のレンズパターンは、露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンを含む。【選択図】図１
2012064924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロレンズアレイの製造方法であって、
複数の受光部を含む構造体の上にレジスト膜を形成する工程と、
複数のマイクロレンズを形成するための複数のレンズパターンが配列されたフォトマスクを用いて前記レジスト膜を露光する工程と、
露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを熱処理して前記複数のマイクロレンズを形成する工程とを含み、
前記複数のレンズパターンは、露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンを含む、
ことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
前記露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンは、それぞれ、受光部を含んで構成される画素の色に応じて決定されたレンズパターンを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
前記露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンは、フォーカス検出機能を有する画素のレンズパターンと、フォーカス検出機能を有しない通常画素のレンズパターンとを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
前記露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンは、それぞれ、受光部を含んで構成される画素の位置に応じて決定されたレンズパターンを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
前記複数のレンズパターンのうち隣接するマイクロレンズの境界において光透過率が連続している、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
固体撮像装置の製造方法であって、
複数の受光部を含む構造体を形成する工程と、
前記構造体の上にレジスト膜を形成する工程と、
複数のマイクロレンズを形成するための複数のレンズパターンが配列されたフォトマスクを用いて前記レジスト膜を露光する工程と、
露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを熱処理して前記複数のマイクロレンズを形成する工程とを含み、
前記複数のレンズパターンは、露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンを含む、
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記複数のレンズパターンのうち隣接するマイクロレンズの境界において光透過率が連続している、
ことを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
フォーカス検出機能を有する第１画素と、フォーカス検出機能を有しない、画像信号を得るための第２画素とを含む固体撮像装置であって、
前記第１画素は、第１受光部と、第１マイクロレンズと、前記第１受光部と前記第１マイクロレンズとの間に配置された開口を有する遮光膜とを含み、
前記第２画素は、第２受光部と、第２マイクロレンズとを含み、
前記第１マイクロレンズと前記第２マイクロレンズとは焦点距離が互いに異なり、前記第１マイクロレンズは、合焦時において前記開口に焦点を有する、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイの製造方法、固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置では、受光部への集光効率を高めるため、個々の受光部に対応するように画素毎にマイクロレンズが設けられる場合がある。カラー撮像用の固体撮像装置では、例えば、赤色用、緑色用、青色用のカラーフィルタが設けられうる。マイクロレンズを構成する材料は屈折率の波長分散を有するので、同一形状のマイクロレンズであっても、それに入射する光の波長によって焦点位置が異なる。特許文献１には、単板カラーＣＣＤ素子の製造方法として、赤色用、緑色用、青色用のマイクロレンズを形成するためのレジストの膜厚を互いに異ならせることによって赤色用、緑色用、青色用のマイクロレンズの形状を互いに異ならせ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】特開平７−３８０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、マイクロレンズを形成するためのレジスト膜の厚さを赤色用、緑色用、青色用で異ならせる必要があるので、赤色用、緑色用、青色用のそれぞれについて露光工程および現像工程が必要である。そのため、工程数が増加するとともに、異なる色用のマイクロレンズの間にアライメントずれが発生しうる。更には、レジスト膜の形成工程、露光工程および現像工程を複数回にわたって実行するので、先に形成されたマイクロレンズの形状が他のマイクロレンズを形成するための処理を通して変化しうる。
【０００５】
本発明の１つの側面は、マイクロレンズアレイまたは固体撮像装置の製造工程の単純化および／またはマイクロレンズ間のアライメントずれの防止に有利な技術を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の側面は、新規な構造を有する固体撮像装置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】
【０００７】
本発明の１つの側面に係るマイクロレンズアレイまたは固体撮像装置の製造方法は、複数の受光部を含む構造体の上にレジスト膜を形成する工程と、複数のマイクロレンズを形成するための複数のレンズパターンが配列されたフォトマスクを用いて前記レジスト膜を露光する工程と、露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを熱処理して前記複数のマイクロレンズを形成する工程とを含み、前記複数のレンズパターンは、露光光の光透過率分布が互いに異なるレンズパターンを含む。
【０００８】
本発明の他の側面に係る固体撮像装置は、フォーカス検出機能を有する第１画素と、フォーカス検出機能を有しない、画像信号を得るための第２画素とを含む固体撮像装置であって、前記第１画素は、第１受光部と、第１マイクロレンズと、前記第１受光部と前記第１マイクロレンズとの間に配置された開口を有する遮光膜とを含み、前記第２画素は、第２受光部と、第２マイクロレンズとを含み、前記第１マイクロレンズと前記第２マイクロレンズとは焦点距離が互いに異なり、前記第１マイクロレンズは、合焦時において前記開口に焦点を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の１つの側面によれば、マイクロレンズアレイまたは固体撮像装置の製造工程の単純化および／またはマイクロレンズ間のアライメントずれの防止に有利な技術が提供される。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、新規な構造を有する固体撮像装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態で使用されるフォトマスクを例示する図。
【図２Ａ】第１実施形態の固体撮像装置およびその製造方法を説明する図。
【図２Ｂ】第１実施形態の固体撮像装置の構成を模式的に示す図。
【図３】第２実施形態を説明する図。
【図４】第３実施形態を説明する図。
【図５】第３実施形態を説明する図。
【図６】マイクロレンズ間のアライメントずれを例示する図。
【図７】ポジ型感光性レジスト材料の感度曲線を例示する図。
【図８】第４実施形態を説明する図。
【図９】第４実施形態を説明する図。
【図１０】第５実施形態を説明する図。
【図１１】第５実施形態を説明する図。
【図１２】第６実施形態を説明する図。
【図１３】第６実施形態を説明する図。
【図１４】第７実施形態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図６を参照しながら複数回のフォトリソグラフィー工程で複数種類のマイクロレンズを形成した場合における該複数種類のマイクロレンズ間のアライメントずれについて説明する。図６に例示される固体撮像装置では、２種類のマイクロレンズ９１、９２のうち一方のマイクロレンズ９１にアライメントずれ１５が存在する。アライメントずれ１５が存在すると、それに応じてマイクロレンズ９１の焦点位置（撮像面に沿った方向における位置）が設計位置からずれる。これによって、マイクロレンズ９１を有する画素とマイクロレンズ９２を有する画素との間で感度差が生じうる。
【００１３】
本発明の第１実施形態では、赤色用、緑色用および青色用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンが配列されたフォトマスクを使うことによって１回の露光工程で赤色用、緑色用および青色用のマイクロレンズを形成するための潜像パターンを形成する。該潜像パターンを現像することによってレジストパターンが形成され、その後、該レジストパターンを熱処理することによって該レジストパターンの表面が滑らかになり、これによってマイクロレンズの曲面が形成される。
【００１４】
図１（ｄ）は、本発明の第１実施形態で使用されるフォトマスクＰＭの一部を模式的に示す平面図である。Ｂ、Ｇ、Ｒは、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンである。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。露光光の透過率の分布は、例えば、面積階調法によって与えることができる。面積階調法は、ドットパターン密度によって階調を決定する方法である。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す例では、青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の中心位置における透過率は、それぞれ、３０％、２０％、１０％である。なお、透過率分布は、形成すべきマイクロレンズの形状、レジスト材料の感度曲線、露光装置におけるフォトマスクの照明条件などを考慮して決定されうる。
【００１５】
フォトマスクＰＭを使って露光装置によってレジスト膜を露光することによって、該レジスト膜には、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の透過率に対応する露光量分布（光強度分布）で露光された潜像パターンが形成される。レジストの材料としては、図７（感度曲線）に例示するように、現像工程の後に残るレジストの膜厚（残膜厚）を露光量によって制御することができる材料が使用される。これにより、露光量分布に応じた膜厚分布を有するレジストパターンを形成することができる。現像工程の後に熱処理（ベーク工程）を経て、互いに形状が異なる青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを得ることができる。
【００１６】
図２Ａを参照しながら第１実施形態の固体撮像装置およびその製造方法について説明する。本実施形態では、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置の場合について説明する。まず、ステップＳ２０では、複数の受光部（光電変換素子）１が形成された半導体基板ＳＢの上に多層配線構造２を形成し、多層配線構造２を覆うように絶縁膜３を形成する。ステップＳ２０では、更に、絶縁膜３の上に第１平坦化層４を形成し、第１平坦化層４の上にカラーフィルタ層５を形成し、カラーフィルタ層５の上に第２平坦化層６を形成する。ここで、多層配線構造２は、例えば、第１配線層、第１層間絶縁層、第２配線層、第２層層間絶縁層、第３配線層を含みうる。これにより、複数の受光部１を含む構造体が形成される。
【００１７】
次に、ステップＳ２２では、ステップＳ２０で作製された構造体の第２平坦化層６の上に、図７に例示されるように現像工程の後に残るレジストの膜厚（残膜厚）を露光量によって制御可能なレジスト材料を塗布し、これを焼成してレジスト膜７を形成する。次に、ステップＳ２４では、図１を参照して説明したフォトマスクＰＭを用いてレジスト膜７を露光し、レジスト膜７に潜像パターン８を形成する。次に、ステップＳ２６では、潜像パターン８を現像し熱処理することにより、マイクロレンズ９−Ａ、９−Ｂ、９−Ｃを含むマイクロレンズアレイを形成する。ここで、マイクロレンズ９−Ａ、９−Ｂ、９−Ｃは、青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを例示している。なお、図２Ａでは、図解の便宜のために、青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを一列に並べて示されているが、実際には、これらは、ベイヤー配列等の配列に従いうる。
【００１８】
図２Ｂは、図２Ａに示す製造方法によって得られる固体撮像装置の構成を模式的に示す断面図である。青色画素用のカラーフィルタ５−Ａを有する画素、緑色画素用のカラーフィルタ５−Ｂを有する画素、赤色画素用のカラーフィルタ５−Ｃを有する画素に対して、それぞれマイクロレンズ９−Ａ、９−Ｂ、９−Ｃが設けられている。１０−Ａ、１０−Ｂ、１０−Ｃは、それぞれ、青色の光線、緑色の光線、赤色の光線を示している。図２Ｂでは、受光部１の表面（受光面）に光が結像しているが、必要に応じて、受光面とは異なる位置に光が結像するようにマイクロレンズが構成されてもよい。
【００１９】
以上のように、第１実施形態によれば、１回の露光工程によって青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成することができる。これは、工程の単純化、マイクロレンズ間のアライメントずれの低減に寄与しうる。また、第１実施形態によれば、マイクロレンズの形成工程の繰り返しによって先に形成されたマイクロレンズの形状が他のマイクロレンズの形成工程によって変化しうることがない。
【００２０】
第１実施形態は、同一色の画素用のマイクロレンズの全てを同一形状にすることに限定されるものではなく、フォトマスクＰＭの各レンズパターンの透過率分布を調整することによって同一色の画素用のマイクロレンズの間に形状差を与えることもできる。
【００２１】
図３を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の固体撮像装置の製造方法は、マイクロレンズを形成するためのフォトマスクが第１実施形態と異なるが、それ以外の部分では第１実施形態と同様である。図３（ｃ）は、第２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。第２実施形態の固体撮像装置は、画像信号を得るための通常画素ＮＰ（第２画素）の他に、フォーカス検出機能を有する画素（以下、ＡＦ画素）ＦＰ（第１画素）を有する。ＡＦ画素ＦＰは、通常画素ＮＰの受光部（第２受光部）１と同じ形状又は異なる形状を有する受光部（第１受光部）１１と、マイクロレンズ（第１マイクロレンズ）９−Ｅと、受光部１１とマイクロレンズ９−Ｅとの間に配置された遮光膜ＳＦとを有する。
【００２２】
ＡＦ画素ＦＰは、受光部１１の上に遮光膜ＳＦを有する。遮光膜ＳＦは開口ＡＰを有し、開口ＡＰの中心は受光部１１の中心から偏心している。ＡＦ画素ＦＰからの出力値は、焦点状態（デフォーカス量）に応じて変化するので、該出力値に基づいて焦点状態を検出することができる。ここで、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズ９−Ｅの焦点距離と通常画素ＮＰのマイクロレンズ（第２マイクロレンズ）９−Ｄの焦点距離とは互いに異なる。ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズ９−Ｅは、合焦時において、遮光膜ＳＦの開口ＡＰに焦点を有する。通常画素ＮＰのマイクロレンズ９−Ｄは、合焦時において、例えば受光部１の表面に焦点を有しうるが、該表面からずれた位置に焦点を有してもよい。ここで、合焦とは、カメラが備える撮影用レンズが被写体像を固体撮像装置の撮像面に結像させた状態をいう。
【００２３】
第２実施形態では、露光工程において、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズ９−Ｅを形成するためのレンズパターンと通常画素ＮＰのマイクロレンズ９−Ｄを形成するためのレンズパターンとで露光光の透過率分布が互いに異なるフォトマスクが使用される。これにより、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズ９−Ｅと通常画素ＮＰのマイクロレンズ９−Ｄとで焦点距離を異ならせることができる。例えば、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズ９−Ｅと通常画素ＮＰのマイクロレンズ９−Ｄとは、互いに異なる高さおよび曲率を有しうる。図３（ｃ）において、１０−Ｇ、１０−Ｈは入射光の軌跡および焦点を示す。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ通常画素ＮＰ、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、通常画素ＮＰ、ＡＦ画素ＦＰのマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の中心位置における透過率は、それぞれ、３０％、１０％である。第２実施形態において、第１実施形態のように、通常画素ＮＰの青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズの焦点位置を互いに異ならせてもよい。
【００２４】
第２実施形態では、１回の露光工程によって通常画素およびＡＦ画素の互いに焦点位置が異なるマイクロレンズを形成することができる。これは、工程の単純化、マイクロレンズ間のアライメントずれの低減に寄与しうる。また、第２実施形態によれば、マイクロレンズの形成工程の繰り返しによって先に形成されたマイクロレンズの形状が他のマイクロレンズの形成工程によって変化しうることがない。
【００２５】
図４および図５を参照しながら本発明の第３実施形態を説明する。第４実施形態の固体撮像装置は、図４に例示するように、有効画素領域１５とＯＢ領域（オプティカルブラック領域）１２とを有する。有効画素領域１５は、例えば、中央領域１４とその周囲に配置された周辺領域１３とを有しうる。図５は、第３実施形態の固体撮像装置の中央領域１４、周辺領域１３、ＯＢ領域１２の構成を示す模式的な断面図である。図５Ｃの中央領域１４、周辺領域１３、ＯＢ領域１２を比較すると、第１平坦化層４の厚さが、中央領域１４と周辺領域１３との間で異なる。中央領域１４における第１平坦化層４の厚さを４−１４、周辺領域１３における第１平坦化層４の厚さを４−１３とすると、（４−１４）＜（４−１３）の関係を有する。このようになる理由は、多層配線構造２における最上層の配線層のパターン密度が中央領域１４よりＯＢ領域１２の方が高いためである。
【００２６】
この状態で中央領域１４および周辺領域１３を含む有効画素領域１５に同一形状のマイクロレンズを形成した場合、中央領域１４と周辺領域１３との間で、マイクロレンズの焦点位置と受光面との位置関係が異なってしまう。このため、中央領域１４と周辺領域１３でマイクロレンズの焦点位置と受光面の位置関係が両者間で同等となるように、中央領域１４の画素のマイクロレンズ９−Ｇおよび周辺領域１３のマイクロレンズ９−Ｆの形状（例えば、高さおよび曲率）が調整される。１０−Ｉ、１０−Ｊは、それぞれマイクロレンズ９−Ｆ、９−Ｇに入射する光線を例示している。第１平坦化層４の厚さが、中央領域１４と周辺領域１３との間で異なる場合においても、入射光の焦点位置と受光面との関係が同等となることがわかる。
【００２７】
また、周辺領域１３における第１平坦化層４の厚さはＯＢ領域１２に近いほど厚く、ＯＢ領域１２から遠ざかるにつれて薄くなり、次第に中央領域１４の厚さに近づきうる。第１平坦化層４の厚さが変化する領域は、例えば、ＯＢ領域１２との境界から数十から数百μｍの範囲でありうる。これは、使用する平坦化層と、最上層の配線層のパターン密度に依存しうる。周辺領域１３の画素のマイクロレンズ９−Ｆの形状を互いに異ならせてもよい。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、周辺領域１３のある位置に配置された画素、中央領域１４に配置された画素のマイクロレンズを形成するためのパターンの露光光の透過率を例示的に示している。図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、周辺領域１３のある位置に配置された画素、中央領域１４の画素のマイクロレンズを形成するためのパターンにおける露光光の中心位置における透過率は、それぞれ、３０％、２０％である。
【００２８】
第３実施形態において、第１実施形態のように、青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズの焦点位置が互いに異ならせもよいし、第２実施形態のようなＡＦ画素を組み込んでもよい。
【００２９】
第３実施形態では、１回の露光工程によって画素の位置（例えば、周辺領域１３内の位置であるか、中央領域１４内の位置であるか）に応じて形状が互いに異なる複数のマイクロレンズを形成することができる。これは、工程の単純化、マイクロレンズ間のアライメントずれの低減に寄与しうる。また、第３実施形態によれば、マイクロレンズの形成工程の繰り返しによって先に形成されたマイクロレンズの形状が他のマイクロレンズの形成工程によって変化しうることがない。
【００３０】
第１〜第３実施形態は、複数のマイクロレンズを形成するための複数のレンズパターンが配列されたフォトマスクを用いてレジスト膜を露光する工程を含む固体撮像装置の製造方法の具体例である。ここで、該複数のレンズパターンは、露光光の光透過率分布が互いに異なる少なくとも２つのレンズパターンを含む。該２つのレンズパターンは、画素の色に応じて、及び／又は、画素の機能（通常画素、ＡＦ画素）に応じて、及び／又は、位置（或いは、属する領域）に応じた光透過率分布を有しうる。
【００３１】
また、第１〜第３の実施形態において得られたマイクロレンズを更にマイクロレンズ形成用のマスクとして使用してもよい。この場合には、第１〜第３の実施形態において得られるマイクロレンズ形成用のマスクの下部に、予めマイクロレンズ材を配置しておく。そして、マイクロレンズ形成用のマスクごとマイクロレンズ材をエッチングすることによってマイクロレンズが形成可能である。
【００３２】
図８および図９を参照しながら本発明の第４実施形態を説明する。図８（ｄ）は、本発明の第４実施形態で使用されるフォトマスクの一部を模式的に示す平面図である。Ｂ、Ｇ、Ｒは、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンである。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。
【００３３】
第１実施形態では、図８（ｄ）で示すようにマイクロレンズが点線で示す画素領域に内接する円より大きい場合において、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようにマイクロレンズが隣接する境界ではフォトマスクの透過率の連続性が損なわれうる。特に、緑色画素用のマイクロレンズに隣接する青色用および赤色用マイクロレンズの形状が異なるため、緑色画素用のマイクロレンズは、Ｘ方向に沿った断面における形状とＹ方向に沿った断面における形状とが異なりうる。更には、図８（ｄ）に示す緑色画素用のマイクロレンズＧ−１とＧ−２とでは、Ｘ方向とＹ方向に隣接するカラーフィルタの色が異なるため、緑色画素用のマイクロレンズＧ−１とＧ−２とは異なる形状になりうる。
【００３４】
本発明の第４実施形態は、上記のような課題を解決するために有用である。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。第４実施形態では、マイクロレンズとマイクロレンズとが隣接する境界の透過率が同一である。このことにより、色が異なるカラーフィルタのそれぞれの上に配置されたマイクロレンズが隣接する境界ではフォトマスクの透過率の連続性が保たれる。このフォトマスクを用いて第１実施形態と同様にしてマイクロレンズを形成すると、緑色画素用のマイクロレンズのＸ方向に沿った断面における形状とＹ方向に沿った断面における形状とが同一となる。また、図８（ｄ）で示す緑色画素用のマイクロレンズＧ−１とＧ−２とが互いに同一の形状になる。第４実施形態においても、互いに形状が異なる青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズが得られる。
【００３５】
図１０および図１１を参照しながら本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態もまた、第１実施形態における課題を解決するために有用である。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンは、第４実施形態と同様であり、図８（ｄ）で示すに示されている。図１１は、隣接する画素の境界に相当する位置（即ち、レンズパターンとレンズパターンとの境界位置）にスリットを設けたフォトマスクパターンを示している。
【００３６】
上記のようなスリットを設けることにより、隣接する画素境界の透過率が１００％となっている。ここで、スリットの幅は、露光波長以下であることが望ましく、例えば、０．０６μｍとすることができる。
【００３７】
このことにより、色が異なるカラーフィルタのそれぞれの上に配置されるマイクロレンズが隣接する境界ではフォトマスクの透過率が同一となり透過率の連続性が保たれる。このフォトマスクを用いて第１実施形態と同様にしてマイクロレンズを形成すると、緑色画素用のマイクロレンズのＸ方向に沿った断面における形状とＹ方向に沿った形状とが同一となる。また、図８（ｄ）に示す緑色画素用のマイクロレンズＧ−１とＧ−２とが同一の形状になる。第５実施形態においても、互いに形状が異なる青色画素用、緑色画素用、赤色画素用のマイクロレンズが得られる。
【００３８】
図１２および図１３を参照しながら本発明の第６実施形態を説明する。図１２（ｃ）は、本発明の第６実施形態で使用されるフォトマスクの一部を模式的に示す平面図である。９−Ｄ、９−Ｅは、それぞれ通常画素ＮＰ用、ＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンである。図１２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ通常画素ＮＰ用、ＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。
【００３９】
第６実施形態では、ＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズ９−Ｅを形成するためのレンズパターンと通常画素ＮＰ用のマイクロレンズ９−Ｄを形成するためのレンズパターンとで露光光の透過率分布が互いに異なるフォトマスクが使用される。ここで、ＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズ９−Ｅと通常画素ＮＰ用のマイクロレンズ９−Ｄとが互いに異なる高さおよび曲率を有し、かつ、マイクロレンズ９−Ｅがマイクロレンズ９−Ｄを介して１画素以上離れて配置されている構成を考える。
【００４０】
図１２（ｃ）で示すようにマイクロレンズが点線で示す画素領域に内接する円より大きい場合において、図１２（ａ）、（ｂ）に示すようにマイクロレンズが隣接する境界ではフォトマスクの透過率の連続性が損なわれうる。これにより、ＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズ９−Ｅに隣接する通常画素ＮＰ用のマイクロレンズ９−Ｄ−１が通常画素ＮＰ用のマイクロレンズに隣接する９−Ｄ−２と異なる形状になりうる。
【００４１】
本発明の第６実施形態は、上記のような課題を解決するために有用である。図１３（ａ）、（ｂ）は、それぞれＡＦ画素ＦＰ用、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。第６実施形態では、マイクロレンズとマイクロレンズとが隣接する境界の透過率が同一である。このことにより、ＡＦ画素ＦＰ用、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズが隣接する境界においてフォトマスクの透過率の連続性が保たれる。このフォトマスクを用いて第２実施形態と同様にしてマイクロレンズを形成する。これにより、図１２（ｃ）で示すＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズ９−Ｅに隣接する通常画素ＮＰ用のマイクロレンズ９−Ｄ−１と、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズに隣接する９−Ｄ−２とが互いに同一形状になる。第６実施形態においても、互いに形状が異なるＡＦ画素ＦＰ用、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズが得られる。
【００４２】
図１４を参照しながら本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態もまた、第２実施形態における課題を解決するために有用である。図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれＡＦ画素ＦＰ用、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズを形成するためのレンズパターンにおける露光光の透過率を例示的に示している。第７実施形態においても、隣接する画素の境界に相当する位置（即ち、レンズパターンとレンズパターンとの境界位置）にスリットを設けて、隣接する画素境界の透過率を１００％とする。
【００４３】
スリットの幅は露光波長以下であることが望ましく、例えば、０．０６μｍとすることができる。このことにより、色が異なるカラーフィルタのそれぞれの上に配置されるマイクロレンズが隣接する境界ではフォトマスクの透過率が同一となり透過率の連続性が保たれる。このフォトマスクを用いて第２実施形態と同様にしてマイクロレンズを形成する。これにより、図１２（ｃ）に示すＡＦ画素ＦＰ用のマイクロレンズ９−Ｅに隣接する通常画素ＮＰ用のマイクロレンズ９−Ｄ−１と、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズに隣接する９−Ｄ−２とが同一形状になる。第７実施形態においても、互いに形状が異なるＡＦ画素ＦＰ用、通常画素ＮＰ用のマイクロレンズを得ることができる。
【００４４】
以下、上記の各実施形態に係る固体撮像装置の応用例として、該固体撮像装置が組み込まれたカメラについて例示的に説明する。カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、該固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、該Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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