(57)【要約】【課題】感度及び画質の低下を低減するのに有利な固体撮像装置を提供する。【解決手段】複数の画素が配列された画素アレイを備える固体撮像装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、光電変換素子と、前記光電変換素子に入射光を導くマイクロレンズと、を有し、前記マイクロレンズは、前記入射光の射出側の下面が前記光電変換素子に対して凸となる形状を有し、当該凸となる形状の頂点が、当該マイクロレンズの中心位置から前記画素アレイの中心側にずれていることを特徴とする固体撮像装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が配列された画素アレイを備える固体撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、光電変換素子と、前記光電変換素子に入射光を導くマイクロレンズと、を有し、
前記マイクロレンズは、前記入射光の射出側の下面が前記光電変換素子に対して凸となる形状を有し、当該凸となる形状の頂点が、当該マイクロレンズの中心位置から前記画素アレイの中心側にずれていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズを構成する材料の屈折率は、前記マイクロレンズと前記光電変換素子との間において前記下面に接する材料の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記マイクロレンズは、前記入射光の入射側の上面が前記入射光の入射側に対して凸となる形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記マイクロレンズは、前記下面における屈折力が前記上面における屈折力よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記マイクロレンズは、前記入射光の入射側の上面が平面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記マイクロレンズの前記上面には、前記上面における前記入射光の反射を低減する反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記マイクロレンズは、前記画素アレイの中心を含む中心領域を囲む外周領域に設けられているマイクロレンズであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記マイクロレンズは、カラーフィルター材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記マイクロレンズは、前記画素アレイの中心側の端部において前記入射光の入射側の上面に接する仮想平面を規定する直線と、前記画素アレイの中心側の端部と前記光電変換素子の中心とを結ぶ直線とのなす角が９０度以下であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
配線が形成された配線層を更に有し、
前記マイクロレンズは、前記入射光の入射側の最上層及び前記最上層と前記配線層との間の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
複数の画素が配列された画素アレイを備え、前記複数の画素のそれぞれは、光電変換素子と、前記光電変換素子に入射光を導くマイクロレンズと、を有する固体撮像装置の製造方法であって、
前記画素アレイを形成するための基板にフォトレジストを塗布する工程と、
前記マイクロレンズを形成するためのマスクを用いて、前記フォトレジストを露光して前記フォトレジストに凹部を形成する工程と、
前記フォトレジストの屈折率よりも高い屈折率を有するレンズ材料で前記凹部を埋めることにより、前記レンズ材料で構成され、且つ、前記光電変換素子に対して凸となる形状を有する前記マイクロレンズを形成する工程と、を有し、
前記凸となる形状の頂点が、当該マイクロレンズの中心位置から前記画素アレイの中心側にずれていることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
前記マスクは、連続的な階調変化を有するマスクを含むことを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
複数の画素が配列された画素アレイを備え、前記複数の画素のそれぞれは、光電変換素子と、前記光電変換素子に入射光を導くマイクロレンズと、を有する固体撮像装置を製造する製造方法であって、
前記画素アレイを形成するための基板に第１レンズ材料を形成する工程と、
前記第１レンズ材料の上にフォトレジストを塗布する工程と、
前記マイクロレンズを形成するためのマスクを用いて、前記フォトレジストを露光して前記フォトレジストに凹部を形成する工程と、
前記凹部が形成された前記フォトレジストをエッチングマスクとして、前記第１レンズ材料に対してエッチングを行うことにより前記凹部を前記第１レンズ材料に転写する工程と、
前記第１レンズ材料に転写された凹部を、前記第１レンズ材料の屈折率よりも高い屈折率を有する第２レンズ材料で埋めることにより、前記第２レンズ材料で構成され、且つ、前記光電変換素子に対して凸となる形状を有する前記マイクロレンズを形成する工程と、を有し、
前記凸となる形状の頂点が、当該マイクロレンズの中心位置から前記画素アレイの中心側にずれていることを特徴とする製造方法。
【請求項１４】
前記第２レンズ材料の表面を研磨して前記第２レンズ材料の表面を平坦化する工程を更に有することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記エッチングは、ドライエッチングであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
撮像システムであって、
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力された信号を処理する信号処理部と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置や表示装置には、マイクロレンズアレイなどの光学素子が用いられている（特許文献１参照）。特許文献１には、斜め方向から入射する光を効率的に受光部に集光するために、ティアドロップと称する形状を有するマイクロレンズを固体撮像装置に設ける技術が開示されている。かかるマイクロレンズは、平面視において、固体撮像装置の外側方向に、漸次幅狭となる曲線形状を有し、外側の端部において頂点を有する形状を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３５７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたティアドロップ形状のマイクロレンズでは、光の入射位置によっては、原理的に、マイクロレンズに入射する光の一部を受光部に入射させること、即ち、集光に寄与させることができない。また、このような光は、隣接画素の領域に入射して迷光となる可能性が高く、固体撮像装置の感度や画質を低下させる要因となる。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、感度及び画質の低下を低減するのに有利な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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての固体撮像装置は、複数の画素が配列された画素アレイを備える固体撮像装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、光電変換素子と、前記光電変換素子に入射光を導くマイクロレンズと、を有し、前記マイクロレンズは、前記入射光の射出側の下面が前記光電変換素子に対して凸となる形状を有し、当該凸となる形状の頂点が、当該マイクロレンズの中心位置から前記画素アレイの中心側にずれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、感度及び画質の低下を低減するのに有利な固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一側面としての固体撮像装置の構成を示す概略図である。
【図２】従来技術における固体撮像装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一側面としての固体撮像装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の一側面としての固体撮像装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の一側面としての固体撮像装置の構成を示す概略図である。
【図６】撮像レンズからの光が固体撮像装置に入射する状態を示す図である。
【図７】本発明の一側面としての固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一側面としての固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の一側面としての固体撮像装置１００の構成を示す概略図であって、図１（ａ）は、固体撮像装置１００の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す固体撮像装置１００の一点鎖線Ｂにおける断面図である。固体撮像装置１００は、図１（ａ）に示すように、複数の画素１１０が配列された画素アレイ１１０Ａを備えている。
【００１１】
図１（ｂ）に示すように、固体撮像装置１００を構成する固体撮像素子基板１２０は、半導体基板１０５と、半導体基板１０５に形成された光電変換素子（受光部）１０４、トランジスタ（不図示）及び配線が形成された配線層１０７などを含む。固体撮像装置１００は、光電変換素子１０４に入射した光（入射光）を光電変換して、電気信号として読み出す機能を実現する。固体撮像素子基板１２０の上部には、光電変換素子１０４に入射光を導くマイクロレンズ１０３が形成されている。また、図１（ｂ）では、図面の左方向が画素アレイ１１０Ａ（固体撮像装置１００）の中心方向となるように図示している。
【００１２】
本実施形態では、複数の画素１１０のうちの一部の画素のマイクロレンズ１０３は、以下の条件を満たすような表面形状を有する。ここで、一部の画素のマイクロレンズ１０３とは、後述するように、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域を囲む外周領域に設けられているマイクロレンズである。
【００１３】
マイクロレンズ１０３の入射光の入射側の面、即ち、上面１０１について説明する。マイクロレンズ１０３の画素アレイ１１０Ａの中心側の端部１１７において上面１０１に接する仮想平面１１３を規定する。端部１１７は、仮想平面１１３とマイクロレンズ１０３（上面１０１）との接点でもある。端部１１７から仮想平面１１３に沿って画素アレイ１１０Ａの中心側から外側に向かう直線と、端部１１７と光電変換素子１０４の中心とを結ぶ直線１１５とのなす角１１６が９０度以下となるようにしている。
【００１４】
ここで、例えば、端部１１７から仮想平面１１３に沿って画素アレイ１１０Ａの中心側から外側に向かう直線と、端部１１７と光電変換素子１０４の中心とを結ぶ直線１１５とが直交する場合、即ち、角１１６が９０度である場合を考える。この場合、直線１１５に沿ってマイクロレンズ１０３に入射する入射光１１１は、光電変換素子１０４の中心に入射する。
【００１５】
マイクロレンズ１０３の入射光の射出側の面、即ち、下面１０２について説明する。マイクロレンズ１０３の下面１０２は、光電変換素子１０４に最も近い位置（マイクロレンズ１０３の中心面１３０からの厚さが最大となる位置）がマイクロレンズ１０３の中心位置から画素アレイ１１０Ａの中心側にずれている非対称な形状を有する。また、マイクロレンズ１０３の下面１０２は、光電変換素子１０４に対して凸となる形状を有する。
【００１６】
マイクロレンズ１０３は、マイクロレンズ１０３と光電変換素子１０４との間において下面１０２に接する材料の屈折率よりも大きい屈折率を有する材料で構成されている。マイクロレンズ１０３は、例えば、カラーフィルター材料で構成されている。
【００１７】
図１（ｂ）では、マイクロレンズ１０３の上面１０１は、入射光の入射側に対して凸となる形状を有している。従って、直線１１５と同一の方向からマイクロレンズ１０３に入射する入射光１１１、１２１及び１３１のそれぞれは、マイクロレンズ１０３の上面１０１で屈折され、光電変換素子１０４に集光される。この際、マイクロレンズ１０３の上面１０１の曲率半径が大きくなることによって、屈折力が不足する場合には、マイクロレンズ１０３の下面１０２で屈折力を補うことで入射光１１１、１２１及び１３１を光電変換素子１０４に入射させる。この際、マイクロレンズ１０３の下面１０２における屈折力が、マイクロレンズ１０３の上面１０１における屈折力よりも大きくなるようにしている。このように、マイクロレンズ１０３は、中心面１３０に対して、上方向に凸形状を有する上面１０１と、下方向に凸形状を有する下面１０２とを用いて、入射光を光電変換素子１０４に集光させることができる。
【００１８】
一方、従来技術の固体撮像装置において、マイクロレンズ１２０３は、図２に示すように、仮想平面１２１３を規定する直線と、端部１２１７と光電変換素子１２０４の中心とを結ぶ直線１２１５とのなす角１２１６が９０度よりも大きくなっている。ここで、仮想平面１２１３とは、マイクロレンズ１２０３の画素アレイの中心側の端部１２１７において上面１２０１に接する面である。
【００１９】
図２に示す構成では、マイクロレンズ１２０３に入射する入射光のうち、領域Ａに入射する入射光１２１１は、マイクロレンズ１２０３の上面１２０１で右側に向かって屈折して、矢印１２１２に沿って進み、隣接画素の領域に入射してしまう。このような構成においては、マイクロレンズ１２０３の下面側にレンズ形状を形成することによって、マイクロレンズ１２０３の上面１２０１で屈折した入射光１２１１を光電変換素子１２０４に入射させるような光学設計を行うことが難しい。従って、従来技術におけるマイクロレンズ１２０３では、原理的に、領域Ａに入射した入射光１２１１を光電変換素子１２０４に集光することが困難である。
【００２０】
本実施形態では、マイクロレンズ１０３は、図３に示すように、上面１０１が平面形状（平坦面）を有していてもよい。マイクロレンズ１０３の上面１０１が平面形状を有する構成は、図１（ｂ）において、仮想平面１１３がマイクロレンズ１０３の上面１０１と一致した構成に相当する。
【００２１】
また、マイクロレンズ１０３は、図４に示すように、平面形状を有する上面１０１に、上面１０１における入射光の反射を低減する反射防止膜４０６が形成（成膜）されていてもよい。一般的に用いられるマイクロレンズでは、上面が凸形状を有しているため、反射防止膜を形成する際に、凸形状の位置に応じて形成される反射防止膜の膜厚が変化してしまう。従って、マイクロレンズの上面の全面に対して、反射防止膜を反射防止条件に適合する膜厚で均一に形成することは非常に困難である。一方、図４に示すように、マイクロレンズ１０３の上面１０１が平面形状である場合には、上面１０１の全面に対して、反射防止膜４０６を反射防止条件に適合する膜厚で均一に形成することが可能である。これにより、マイクロレンズ１０３の上面１０１の反射率を効果的に低減させ、固体撮像装置１００の感度を向上させるとともに、マイクロレンズ１０３の上面１０１からの反射光に起因するゴーストやフレアの発生を抑制することができる。
【００２２】
図５は、図３に示す上面１０１が平面形状を有するマイクロレンズ１０３をトップレンズ及び層内レンズに用いた固体撮像装置の構成を示している。このような構成によって、画素アレイ１１０Ａの周辺部の画素に入射する入射光を、光電変換素子１０４に対して、より垂直に近い状態で入射させることができるため、配線層１０７による入射光のけられを低減させることができる。図５では、トップレンズ及び層内レンズの両方にマイクロレンズ１０３を採用しているが、トップレンズ及び層内レンズのうちの一方に一般的なマイクロレンズを採用することも可能である。このように、マイクロレンズ１０３は、固体撮像装置において、入射光の入射側の最上層及び最上層と配線層１０７との間の少なくとも一方に設けられていればよい。
【００２３】
図６（ａ）は、撮像レンズ６５０からの光（入射光）が固体撮像装置１００に入射する状態を示す図である。固体撮像装置１００において、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域に配置されたマイクロレンズ６５３の平面図及び断面図のそれぞれを図６（ｃ）及び図６（ｆ）に示す。画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域では、撮像レンズ６５０の射出瞳から垂直方向に進む光、及び、撮像レンズ６５０のＦ値分の角度の広がり６７３を有する光が入射する。従って、マイクロレンズ６５３の形状は、対称形状であるとよい。本実施形態では、図６（ｃ）及び図６（ｆ）に示すように、マイクロレンズ６５３として、球面レンズが配置されている。
【００２４】
固体撮像装置１００において、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域を囲む左端の外周領域に配置されたマイクロレンズ６５２の平面図及び断面図のそれぞれを図６（ｂ）及び図６（ｅ）に示す。画素アレイ１１０Ａの左端の外周領では、撮像レンズ６５０の射出瞳から主光線角度６６２の光、及び、撮像レンズ６５０のＦ値分の角度の広がり６７２を有する光が入射する。従って、マイクロレンズ６５２は、右斜め上方から入射する光を効率的に光電変換素子に集光させなければならない。この場合、マイクロレンズ６５２として、上述したマイクロレンズ１０３を適用するとよい。本実施形態では、マイクロレンズ６５２は、図６（ｂ）に示すように、平面視で、画素の面積に対する占有率が画素アレイ１１０Ａの中心側に大きくなるような非対称な形状を有する。また、マイクロレンズ６５２は、図６（ｅ）に示すように、断面視で、光電変換素子に最も近い位置（凸部となる形状の頂点）がマイクロレンズ６５２の中心位置から画素アレイ１１０Ａの中心側にずれているような非対称な形状を有する。また、マイクロレンズ６５２は、平面上での位置を、対応する光電変換素子の位置に対して、画素アレイ１１０Ａの中心側にずらして配置してもよい。
【００２５】
固体撮像装置１００において、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域を囲む右端の外周領域に配置されたマイクロレンズ６５４の平面図及び断面図のそれぞれを図６（ｄ）及び図６（ｇ）に示す。画素アレイ１１０Ａの右端の外周領では、撮像レンズ６５０の射出瞳から主光線角度６６１の光、及び、撮像レンズ６５０のＦ値分の角度の広がり６７１を有する光が入射する。従って、マイクロレンズ６５４は、左斜め上方から入射する光を効率的に光電変換素子に集光させなければならない。この場合、マイクロレンズ６５４として、上述したマイクロレンズ１０３を適用するとよい。なお、マイクロレンズ６５４の形状や配置については、マイクロレンズ６５２で説明した内容を左右反転させればよいため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
また、図６（ａ）を参照するに、固体撮像装置１００において、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域から左端及び右端のそれぞれの外周領域に至る領域では、マイクロレンズの形状や配置を連続的に変化させてもよい。また、画素アレイ１１０Ａの中心を含む中心領域から左端及び右端のそれぞれの外周領域に至る領域を幾つかのブロックに区切り、マイクロレンズの形状や配置をブロック単位で変化させてもよい。
【００２７】
このように、本実施形態では、固体撮像装置１００の外周側の各画素に、光電変換素子１０４に最も近い位置（凸部となる形状の頂点）が画素アレイ１１０Ａの中心側にずれているような非対称な形状を有するマイクロレンズ１０３を配置している。更に、マイクロレンズ１０３の画素アレイ１１０Ａの中心側の端部１１７において上面１０１に接する仮想平面１１３を規定する直線と、端部１１７と光電変換素子１０４の中心とを結ぶ直線１１５とのなす角１１６が９０度以下となるようにしている。これにより、マイクロレンズ１０３は、画素アレイ１１０Ａの中心側から斜めに入射する入射光を光電変換素子１０４に効率的に集光することが可能となり、隣接画素への迷光の入射を低減することができる。従って、固体撮像装置１００は、高感度、且つ、高画質を実現することができる。
【００２８】
＜第２の実施形態＞
図７（ａ）乃至図７（ｅ）を参照して、本発明の一側面としての固体撮像装置１００の製造方法について説明する。まず、当業界で周知の技術を用いて、光電変換素子１０４、トランジスタ（不図示）及び配線層１０７などを半導体基板１０５に形成し、固体撮像素子基板１２０を用意する。
【００２９】
次に、図７（ａ）に示すように、固体撮像素子基板１２０の表面に、後の工程で形成する第１レンズ材料の屈折率よりも低い屈折率を有する第２レンズ材料を形成するためのフォトレジスト（フォトレジスト膜）７０１を塗布する。
【００３０】
次いで、連続的な階調変化を有するマスクを用いて、固体撮像素子基板１２０の表面に塗布されたフォトレジスト７０１を露光及び現像する。かかるマスクは、マイクロレンズ１０３を形成するためのマスクであって、例えば、グレーマスク、或いは、露光装置の解像度以下の遮光膜からなるドットの密度分布を変化させることで結像面に連続した階調を有する光照射を可能とする面積階調マスクを含む。フォトレジスト７０１を露光及び現像することで、図７（ｂ）に示すように、フォトレジスト７０１の表面に、マイクロレンズ１０３の下面１０２の形状に対応する凹部７０２が形成される。
【００３１】
フォトレジスト７０１を露光する際にグレーマスクや面積階調マスクを用いる目的は、固体撮像素子基板１２０の任意の位置に、任意の形状のマイクロレンズを形成するためである。固体撮像素子基板１２０の表面は、配線層１０７が形成された後、層間絶縁膜の形成工程及び平坦化の工程を経ているため、平坦性が極めて良好な表面となっている。従って、固体撮像素子基板１２０の表面には、フォトレジスト７０１を均一な膜厚で塗布することができる。かかるフォトレジスト７０１に対して、予め定められたレジスト形状を形成するための透過率分布を有するグレーマスク又は面積階調マスクを用いて露光を行う。これにより、固体撮像素子基板１２０の構造にかかわらず、固体撮像素子基板１２０の任意の位置に、予め定められたレジスト形状を形成することができる。
【００３２】
次に、凹部７０２が形成されたフォトレジスト７０１に対して、熱処理工程やＵＶ硬化工程などを行い、フォトレジスト７０１を安定化させる。そして、図７（ｃ）に示すように、第２レンズ材料の屈折率よりも高い屈折率を有する第１レンズ材料で凹部７０２を埋めて表面を平坦化することで、第１レンズ材料からなるマイクロレンズ７０３を形成する。
【００３３】
次いで、図７（ｄ）に示すように、マイクロレンズ７０３の表面に、第１レンズ材料の屈折率と同等の屈折率を有するフォトレジスト（フォトレジスト膜）７０４を塗布する。そして、上述したのと同様に、フォトレジスト７０４に対して、連続的な階調変化を有するマスクを用いた露光及び現像、熱処理工程、ＵＶ硬化工程などを行うことで、図７（ｅ）に示すように、マイクロレンズ１０３を形成する。
【００３４】
図７（ａ）乃至図７（ｅ）に示すような各工程を経ることによって、上述したように、高感度、且つ、高画質を実現する固体撮像装置１００を製造することができる。
【００３５】
図８（ａ）乃至図８（ｅ）を参照して、本発明の一側面としての固体撮像装置１００の別の製造方法について説明する。まず、当業界で周知の技術を用いて、光電変換素子１０４、トランジスタ（不図示）及び配線層１０７などを半導体基板１０５に形成し、固体撮像素子基板１２０を用意する。
【００３６】
次に、図８（ａ）に示すように、固体撮像素子基板１２０の表面に、後の工程で形成する第３レンズ材料の屈折率よりも低い屈折率を有する第４レンズ材料からなる膜８０１を塗布する。ここで、第４レンズ材料としては、例えば、１．４６の屈折率を有する酸化ケイ素を用いる。
【００３７】
次いで、図８（ｂ）に示すように、第４レンズ材料からなる膜８０１の表面に、フォトレジスト（フォトレジスト膜）８０２を塗布する。そして、連続的な階調変化を有するマスク（グレーマスク又は面積階調マスク）を用いて、フォトレジスト８０２を露光及び現像して、フォトレジスト８０２の表面に凹部８０２ａを形成する。グレーマスクや面積階調マスクを用いる目的は、固体撮像素子基板１２０の任意の位置に、任意の形状のマイクロレンズを形成するためである。
【００３８】
次に、凹部８０２ａが形成されたフォトレジスト８０２をエッチングマスクとして、第４レンズ材料からなる膜８０１に対してエッチングを行い、フォトレジスト８０２に形成された凹部８０２ａを第４レンズ材料からなる膜８０１に転写する。これにより、図８（ｃ）に示すように、第４レンズ材料からなる膜８０１の表面に、第３レンズ材料を埋めるための凹部８０１ａが形成される。ここでのエッチングには、異方性の強いエッチングが可能なドライエッチングを用いる。
【００３９】
次いで、図８（ｄ）に示すように、凹部８０１ａが形成された第４レンズ材料からなる膜８０１の表面に、第３レンズ材料からなる膜８０４を形成（成膜）する。第３レンズ材料としては、例えば、２．０の屈折率を有する窒化ケイ素を用いる。
【００４０】
次に、図８（ｅ）に示すように、化学的又は機械的研磨法を用いて、膜８０４の表面を研磨して平坦化させて、上面１０１が平面形状を有するマイクロレンズ１０３を形成する。このように、感光性樹脂材料として提供されていない材料であっても、エッチングによるレジスト形状の転写によって、マイクロレンズ１０３を形成することができる。
【００４１】
図８（ａ）乃至図８（ｅ）に示すような各工程を経ることによって、上述したように、高感度、且つ、高画質を実現する固体撮像装置１００を製造することができる。
【００４２】
第１レンズ材料、第２レンズ材料、第３レンズ材料及び第４レンズ材料としては、その屈折率が（第１レンズ材料）＞（第２レンズ材料）、（第３レンズ材料）＞（第４レンズ材料）の関係を満たす材料であれば用いることが可能である。例えば、第１レンズ材料又は第３レンズ材料としてカラーレジスト、第２レンズ材料又は第４レンズ材料として透明平坦化材料や酸化ケイ素を用いることができる。この場合、マイクロレンズとカラーフィルターを兼用とした構成にすることが可能であり、固体撮像装置の低背化に寄与することができる。従って、固体撮像装置の感度を向上させるとともに、工程数を削減することができるため、製造上も有利である。
【００４３】
＜撮像システム＞
以上の実施形態で説明した固体撮像装置は、カメラ等に代表される撮像システムに応用することができる。撮像システムの概念には、撮像を主目的とする装置のみならず、撮像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。
【００４４】
撮像システムは、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信号処理部とを含む。信号処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、及び、かかる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む。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００：固体撮像装置    １０１：上面    １０２：下面    １０３：マイクロレンズ１０４：光電変換素子    １１０：画素    １１０Ａ：画素アレイ
【図１】
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【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８】
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