(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のピッチで２次元配置された複数の受光部と、個々の前記受光部に対応させて複数のマイクロレンズが２次元配置されてなるマイクロレンズアレイとを少なくとも備えている固体撮像素子において、
マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズは、曲率半径が異なる２種以上のマイクロレンズからなり、有効撮像領域は中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、個々の部分領域内には曲率半径が同じマイクロレンズが配置され、マイクロレンズの曲率半径が異なる部分領域が隣接する境界部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在している中間帯状部が存在し、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差が１０％以下であり、 
マイクロレンズの平均的曲率半径が、有効撮像領域の中心から周辺に向って大きくなる傾向であり、 
前記中間帯状部での曲率半径が異なるマイクロレンズの配置は、混在比率が１：１で均一な配置、あるいは、混在比率が１：０〜０：１の範囲内で連続的に変化するような配置、あるいは、ランダムな配置であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
所定のピッチで２次元配置された複数の受光部と、個々の前記受光部に対応させて複数のマイクロレンズが２次元配置されてなるマイクロレンズアレイとを少なくとも備えている固体撮像素子において、
マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズは、曲率半径が異なる２種以上のマイクロレンズからなり、有効撮像領域は中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、該複数の部分領域には、曲率半径の異なるマイクロレンズが混在しているような部分領域が存在し、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差が１０％以下であり、 
マイクロレンズの平均的曲率半径が、有効撮像領域の中心から周辺に向って大きくなる傾向であり、 
曲率半径の異なるマイクロレンズが混在している前記部分領域内での曲率半径の異なるマイクロレンズの配置は、曲率半径の異なるマイクロレンズの混在比率が該部分領域内において有効撮像領域の中心から周辺に向う方向に沿って変化し、かつ、曲率半径の小さいマイクロレンズが曲率半径の大きいマイクロレンズよりも有効撮像領域の周辺寄りに少なくとも１個存在する配置、あるいは、混在比率が該部分領域内において均一である配置、あるいは、ランダムな配置であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項３】
前記部分領域はモザイク状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記部分領域は有効撮像領域中心を中心とする同心の環状領域であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の固体撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子と撮像装置に係り、特に複数の受光部と微小な集光レンズ（マイクロレンズ）を配設した固体撮像素子と、この固体撮像素子を使用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、静止画像、動画像を撮像するデジタルカメラ、ビデオカメラが様々な分野で普及してきている。これらのカメラには、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子が用いられているが、半導体技術の進歩とともに、固体撮像素子の画素の微細化が一段と進み、カメラ自体の小型化も進んできている。このような固体撮像素子には、受光部に入射する光量を増し、感度を向上させるためのマイクロレンズが各画素の受光部に対応して設けられている。
ここで、固体撮像素子には有効撮像領域周辺で感度が低下するシェーディングという現象がある。このシェーディングは、図１７に示されるように、カメラレンズから入射する光が、有効撮像領域中心ではほぼ垂直に入射するのに対し、有効撮像領域周辺に向うにつれて入射角度が大きくなり、有効撮像領域周辺での受光部５１に対する入射光量の低下が起こることにより生じる現象である。
【０００３】
従来、シェーディングを防止するために、カメラレンズからの主光線入射角度を考慮して、有効撮像領域の中心ではマイクロレンズ５２を受光部５１の位置に配列し、有効撮像領域の周辺部では、受光部５１の位置とずらしてマイクロレンズ５２を配列することが行われている（図１８参照）。例えば、有効撮像領域の中心から周辺部へ向って微小スケーリングをかけてマイクロレンズを配列することにより、受光部の配列ピッチに対してマイクロレンズの配列ピッチをわずかに小さく設定することが行われている（特許文献１）。これにより、有効撮像領域中心では、受光部とマイクロレンズの位置にズレはないが、周辺に向うにつれて、対応する受光部位置に対しマイクロレンズの位置が徐々に有効撮像領域中心方向へずれたものとなる。また、マイクロレンズの曲率を、有効撮像領域の中心から周辺部へ向って強くすることによりシェーディングを補正することが提案されている（特許文献２）。ここでは、マイクロレンズの曲率を変化させることは提案されているが、具体的手段の記述はない。
【特許文献１】特開平６−１４０６０９号公報
【特許文献２】特開平５−２２７４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタルカメラ、ビデオカメラ等の小型化が進むに伴い、カメラレンズ光学系も小型化、薄型化が進み、カメラレンズが固体撮像素子に接近して配設されるため、固体撮像素子の有効撮像領域周辺部では、カメラレンズより入射する主光線の入射角度はますます大きくなり、シェーディング補正をよりいっそう緻密に行うことが求められている。
例えば、図１９に示されるようなカメラレンズ特性に起因して生じるシェーディングを、上述のマイクロレンズの曲率を変えることによりマイクロレンズの集光効率を変えて補正する方法では、有効撮像領域の中心部から周辺部に向けて徐々に、且つ、非線形にマイクロレンズの曲率半径を変化させる方法が考えられる。この場合、１画素毎に、すなわち隣接するマイクロレンズ間で曲率を僅かに変化させるように設計することも考えられるが、数百万から一千万以上の全画素に亘って夫々の設計を行うのは膨大な工程となる。また、マイクロレンズの曲率の変化量は全有効撮像領域に亘ってせいぜい数十％、またはそれ以下となることが予想され、隣接するマイクロレンズ間で曲率を僅かに変化させるには変化量が小さすぎる。
【０００５】
例えば、マイクロレンズの断面を球面の一部と想定し、その曲率を５０％変化させるとして、画素数２５９２個×１９４４個（約５００万画素）、画素寸法２μｍの撮像素子にて、マイクロレンズの曲率を変化させる方法によるシェーディング補正を考える。ここでは、有効撮像領域の中心で曲率が最も強く１００％（曲率半径が最も小さい）、それからＸ軸方向に２５９２／２＝１２９６番目の最外周の画素で、曲率を有効撮像領域中心の５０％（曲率半径が最大）とする。また、マイクロレンズの高さを０．３μｍで一定とし、マイクロレンズの底面形状を円形とし、最外周の画素でのマイクロレンズの底面直径を２．０μｍとする。この場合、最外周の画素でのマイクロレンズは底面直径が２．０μｍ、曲率半径が１．８１７μｍ（曲率半径最大＝１００％）、高さが０．３μｍとなり、有効撮像領域中心の画素におけるマイクロレンズは底面直径が１．３４９μｍ、曲率半径が０．９０８μｍ（曲率半径最小＝５０％）、高さが０．３μｍとなる。そして、底面直径２．０μｍと底面直径１．３４９μｍの差０．６５１μｍの変化を１２９６画素に亘って平均的に変化させると、１画素あたりの変化量は０．６５１μｍ／１２９５＝０．５０２７ｎｍとなる。
【０００６】
マイクロレンズの作製を通常のレジストリフロー法、すなわち、フォトリソグラフィーにて、例えば、円柱形状のレジストパターンを形成した後、加熱溶融してレンズ形状を形成する手法を用いる場合、マイクロレンズ用フォトマスクの各マイクロレンズの底面直径に対応する寸法を、１画素あたり０．５０２７ｎｍづつ変化させることとなる。これは５倍体フォトマスク上で２．５１４ｎｍとなり、フォトマスク描画時のグリッドが５ｎｍの場合、グリッドに適合しない。また、仮に最小グリッドの１ｎｍグリッドにて端数を無視してマスク描画データを作成するにしても、描画データ量が膨大となり、マスク描画時間の長時間化、マスク製造コストの増大を来たし好ましくない。
【０００７】
一方、マイクロレンズの曲率を段階的に変化させてシェーディング補正を行うこともできる。この場合、例えば、シェーディング補正のために、図２０に示すようにマイクロレンズの曲率半径を変化させるには、図２１に示すように、有効撮像領域を複数に分割した部分領域を設定し、これらの部分領域間で段階的に曲率半径を変化させることになる。尚、図２１の鎖線は、図２０で示したマイクロレンズの曲率半径を示す。しかし、部分領域間には、異なる曲率半径のマイクロレンズが存在する境界線（集光効率が段階的に変化する部位）が必ず発生し、このような境界線上には微妙に感度の異なる受光部の隣接する部分が連続し、これが線状の感度ムラとなり製品品質を大きく損なうという問題がある。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、シェーディングを防止した固体撮像素子と、このような固体撮像素子を使用した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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明の固体撮像素子は、所定のピッチで２次元配置された複数の受光部と、個々の前記受光部に対応させて複数のマイクロレンズが２次元配置されてなるマイクロレンズアレイとを少なくとも備えている固体撮像素子において、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズは、曲率半径が異なる２種以上のマイクロレンズからなり、有効撮像領域は中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、個々の部分領域内には曲率半径が同じマイクロレンズが配置され、マイクロレンズの曲率半径が異なる部分領域が隣接する境界部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在している中間帯状部が存在し、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差が１０％以下であり、マイクロレンズの平均的曲率半径が、有効撮像領域の中心から周辺に向って大きくなる傾向であり、前記中間帯状部での曲率半径が異なるマイクロレンズの配置は、混在比率が１：１で均一な配置、あるいは、混在比率が１：０〜０：１の範囲内で連続的に変化するような配置、あるいは、ランダムな配置であるような構成とした。
【０００９】
また、本発明は、所定のピッチで２次元配置された複数の受光部と、個々の前記受光部に対応させて複数のマイクロレンズが２次元配置されてなるマイクロレンズアレイとを少なくとも備えている固体撮像素子において、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズは、曲率半径が異なる２種以上のマイクロレンズからなり、有効撮像領域は中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、該複数の部分領域には、曲率半径の異なるマイクロレンズが混在しているような部分領域が存在し、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差が１０％以下であり、マイクロレンズの平均的曲率半径が、有効撮像領域の中心から周辺に向って大きくなる傾向であり、曲率半径の異なるマイクロレンズが混在している前記部分領域内での曲率半径の異なるマイクロレンズの配置は、曲率半径の異なるマイクロレンズの混在比率が該部分領域内において有効撮像領域の中心から周辺に向う方向に沿って変化し、かつ、曲率半径の小さいマイクロレンズが曲率半径の大きいマイクロレンズよりも有効撮像領域の周辺寄りに少なくとも１個存在する配置、あるいは、混在比率が該部分領域内において均一である配置、あるいは、ランダムな配置であるような構成とした。
【００１０】
本発明の他の態様として、前記部分領域はモザイク状であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記部分領域は有効撮像領域中心を中心とする同心の環状領域であるような構成とした。
本発明の撮像装置は、上述の固体撮像素子を備えるような構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
このような本発明の固体撮像素子は、カメラレンズの主光線入射角と像高の関係等のレンズ特性に適合した最適な曲率半径を有するマイクロレンズの配置を行うことができ、緻密なシェーディング補正が可能であり、かつ、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差が１０％以下であるので、感度バラツキが小さく、また、電子線描画による５倍体マスクの作製が可能であり、マイクロレンズのマスク設計段階で全領域のマイクロレンズを個別に設計するという煩雑な操作が不要であり、緻密なシェーディング補正を容易に行えるという効果が奏される。
本発明の撮像装置は、シェーディングが防止され、有効撮像領域内で、斜め入射に起因するケラレ等のロスが少なく、入射光量に対しての効率分布の少ない高品位のものであり、小型化、薄型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［固体撮像素子］
図１は本発明の固体撮像素子の一例を示す概略構成図である。図１において、固体撮像素子１は、一定の配置ピッチで設けられた複数の受光部３と遮光膜４を備える基板２と、遮光層６を備えたパッシベーション層５を介して基板２と対向するように積層された下平坦化層７、カラーフィルタ８、上平坦化層９、および、マイクロレンズアレイ１０を有している。マイクロレンズアレイ１０は、個々の受光部３に対応させて複数のマイクロレンズ１１が２次元配置されたものである。そして、一定の配置ピッチで設けられた複数の受光部３に対して、マイクロレンズアレイ１０を構成するマイクロレンズ１１は、曲率半径が異なる２種以上のマイクロレンズからなるものである。尚、本発明の固体撮像素子は、図１に示す構成に限定されるものではない。
【００１３】
ここで、曲率半径の異なるマイクロレンズの形成について説明する。
まず、フォトレジストを露光、現像してレジストパターンを形成し、これを熱溶融して凸レンズ状に成形する通常のマイクロレンズの形成方法について説明する。この場合は、マイクロレンズ形成用のフォトマスクのマイクロレンズ底面に対応する部分の寸法を変化させることにより曲率半径を変化させる。図２はマイクロレンズ形成用フォトマスクの１画素分を示す図面である。図２では、黒部がマスクの遮光部であり四角形の角部を切り落とした八角形となっているが、これに限定されるものではなく、四角形でもよく、また、八角形以外の多角形でもよく、さらに、円形、楕円形等であってもよい。図示例では、Ａがマイクロレンズ配置のピッチであり、Ｄがマイクロレンズ底面寸法に対応する寸法である。そして、所望の曲率半径にあわせてＤを複数種設定し、所望の配置を行ったフォトマスクを作製すれば、１回のフォトレジスト塗布、露光、現像、熱溶融にて複数種類の曲率半径を有するマイクロレンズアレイを形成することができる。尚、図示例ではＸ軸方向、Ｙ軸方向を同寸法としているがこれに限定されるものではなく、例えば、デジタルカメラ用途では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向が同寸法のマイクロレンズが多く用いられるが、ビデオカメラ用途では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の寸法が異なる場合もある。また、上述の底面八角形のマイクロレンズは、厳密には八角形の対向する頂点を結ぶ方向と、対向する辺の中点を結ぶ方向とで、その断面形状は異なるが、レンズの頂点近傍では略等価であり、底面が
略円形の球面レンズとして見なすことができる。また、以降の説明にてマイクロレンズの底面形状が矩形の場合も示される。この場合、矩形が正方形であれば、正方形の対向する辺の中点を結ぶ方向のマイクロレンズの断面形状と、正方形の対角線方向のマイクロレンズの断面形状とが異なり、それぞれ異なる曲率を有する。このような場合は対向する辺の中点を結ぶ方向の断面形状に基づく曲率を議論することとする。
【００１４】
次に、マイクロレンズの底面積の大きさを一定としながら曲率半径の異なるマイクロレンズを形成する場合について説明する。この場合は、曲率半径を変化させるために、マイクロレンズの高さを変化させることとなり、上記のような、フォトレジストを露光、現像後、熱溶融して凸レンズ状に成形する通常のマイクロレンズ形成方法を用いることはできない。このため、露光波長では解像しないような微細なドットパターンで階調を表現したフォトマスクを用いてフォトレジストを露光、現像する方法を用いる。図３は、このようなドットパターンの一例を示す図であり、１画素分の領域上に表現された２０個×２０個のドットを有している。この例では、黒い部分が遮光部であり、白い部分が光透過部であり、このようなドットパターンを所望の曲率半径にあわせて複数種類設計し、所望の配置を行ったフォトマスクを作製すれば、１回のフォトレジスト塗布、露光、現像にて複数種類の曲率半径を有するマイクロレンズアレイを形成することができる。このように形成したマイクロレンズは、隣接するマイクロレンズとの間で底面にて連続している部位がある（隙間がない）が、底面矩形のマイクロレンズが連続して配置されているものと見なせる。
【００１５】
本発明の固体撮像素子１は、有効撮像領域を中心から周辺に向って複数の部分領域に分割し、個々の部分領域内には曲率半径が同じマイクロレンズを配置し、マイクロレンズの曲率半径が異なる部分領域が隣接する境界部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在している中間帯状部を設けたものである。また、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差を１０％以下、好ましくは５％以下とするものである。曲率半径の差が１０％を超えると、以下に説明するように、画素間の感度差が１０％を超えることとなり、感度バラツキが大きくなって好ましくない。
【００１６】
ここで、マイクロレンズの曲率半径を変えた時の感度差について説明する。図２２は、曲率半径と感度との関係を説明するための図である。図２２では、主光線入射角（ＣＲＡ（Chief Ray Angle））が０°のとき、すなわち、有効撮像領域の中央部にて受光部表面に焦点を合わせるようにマイクロレンズの曲率半径を調整した状態を曲率半径１００％としている。図２２に示されるように、主光線入射角が０°の場合、曲率半径を±２０％変化させると感度は低下し、曲率半径変化１０％あたり感度は１０％を超えて低下する場合がある。しかし、受光部位置が有効撮像領域中央部から離れるにしたがって主光線入射角は増大し、主光線入射角が１０°、２０°の場合では、曲率半径１００％に対し、曲率半径１１０％、１２０％においては、感度は逆に増大している例が見られる。すなわち、主光線入射角２０°において、曲率半径１１０％のマイクロレンズは曲率半径１００％に対して約１０％の感度改善効果がある。また、主光線入射角１０°において、曲率半径１１０％のマイクロレンズは曲率半径１００％に対して約２％の感度改善効果がある。一方、曲率半径を大きくすることにより焦点位置は受光部よりも奥側となるので、当然ピンボケとなる。しかし、主光線入射角が大きい場合、曲率半径１００％を維持しても生じるコマ収差の影響による集光状態の劣化に比較して、焦点位置は奥側にずれるものの、曲率半径を大きくした方が集光状態は良好になると考えられる。したがって、有効撮像領域周辺には、中央部に比して曲率半径の大きいマイクロレンズを配置するのがシェーディング対策として有効である。また、シェーディング改善は、特に有効撮像領域周辺の主光線入射角の大きい領域に対して行うことに意味があるから、主光線入射角０°付近で１０％の曲率半径変化に伴なう感度差が１０％を超えるものであっても、主光線入射角の大きい領域で１０％の曲率半径変化に伴なう感度差が１０％以下であれば、このような主光線入射角の大きい領域で曲率半径の差が１０％であるマイクロレンズが混在することは許容できる。そして、感度差は５％以下であることが好ましいので、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差としては、５％以下であることがより好ましい。
【００１７】
上記の本発明の固体撮像素子を、図１９に示されるようなカメラレンズ特性に起因して生じるシェーディングに対して、図２０に示す補正曲線のようにマイクロレンズの曲率半径を変化させる場合を例として説明する。この場合、図４に示すように、有効撮像領域のＸ軸方向を（１）〜（９）の９個の部分領域に分割し、図４に実線で示されるように、各部分領域内では曲率半径が同じマイクロレンズが配置されている。そして、部分領域が隣接する境界部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在する中間帯状部を設ける。
尚、部分領域の大きさは適宜設定することができ、例えば、幅を１００〜１０，０００μｍの範囲、あるいは、幅方向の画素数を５０〜２，０００個の範囲となるように設定することができる。
【００１８】
上記の中間帯状部での曲率半径が異なるマイクロレンズの混在比率は、例えば、１：１とした場合には、図４に実線で示されるように、隣接する部分領域の中間的な曲率半径をもつマイクロレンズが配設された状態が中間帯状部に出現する。これにより、９個の部分領域における階段状変化は細分化され、部分領域間の境界線上に微妙に感度の異なる受光部が形成されることが防止され、線状の感度ムラ等の欠陥を防止することができる。
また、中間帯状部における曲率半径が異なるマイクロレンズの混在比率を連続的に、すなわち、１：０〜０：１に変化させた場合には、図３に鎖線で示されるように、マイクロレンズの平均的曲率半径の変化を更にスムースなものとすることができる。
尚、中間帯状部の幅は適宜設定することができ、例えば、部分領域の幅の１〜５０％の範囲で、あるいは、２０〜５，０００μｍの範囲で設定することができる。
また、本発明の固体撮像素子１は、有効撮像領域は中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、これらの複数の部分領域には、曲率半径の異なるマイクロレンズが混在しているような部分領域を存在させたものとし、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差を１０％以下、好ましくは５％以下としたものである。この曲率半径の差が１０％を超えると、画素間の感度差が１０％を超えることとなり、感度バラツキが大きくなって好ましくない。
【００１９】
このような本発明の固体撮像素子について、図１９に示されるようなカメラレンズ特性に起因して生じるシェーディングに対して、図２０に示す補正曲線のようにマイクロレンズの曲率半径を変化させる場合を例として説明する。この場合、図５に示すように、有効撮像領域のＸ軸方向を（１）〜（９）の９個の部分領域に分割する。そして、この図５から、部分領域（１）では、部分領域（１）を示す左側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ａでの曲率半径を１０８％、右側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｂでの曲率半径を１０６％とし、以下、部分領域（２）では、部分領域（２）を示す右側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｃでの曲率半径を１０４％とし、部分領域（３）では、部分領域（３）を示す右側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｄでの曲率半径を１０２％とし、部分領域（４）では、部分領域（４）を示す右側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｅでの曲率半径を１００％とし、部分領域（５）では曲率半径を一律１００％とする。さらに、部分領域（６）では、部分領域（６）を示す左側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｆでの曲率半径を１０１％とし、部分領域（７）では、部分領域（７）を示す左側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｇでの曲率半径を１０４％とし、部分領域（８）では、部分領域（８）を示す左側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｈでの曲率半径を１０６％とし、部分領域（９）では、部分領域（９）を示す左側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｉでの曲率半径を１０８％とし、右側鎖線と曲率半径の補正曲線の交点ｊでの曲率半径を１１０％とする。尚、本発明では、有効撮像領域の中心からＸ軸両方向、あるいはＹ軸両方向への部分領域の数は、等しくてもよく、また、異なるものであってもよい。
【００２０】
そして、曲率が最も強い状態、すなわち、最小曲率半径１００％の場合を、マイクロレンズの底面寸法１．６μｍ×１．６μｍの矩形とし、マイクロレンズの高さを一律０．３μｍとして、マイクロレンズの底面寸法を変えて曲率半径を変化させるとすると、部分領域（１）では１．６７１μｍ×１．６７１μｍと１．６５４μｍ×１．６５４μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズを混在させて配置することになる。そして、部分領域（１）の左側鎖線では１．６７１μｍ×１．６７１μｍのマイクロレンズの混在比率を１００％とし、右側（有効撮像領域の中心方向）へ向って１．６５４μｍ×１．６５４μｍのマイクロレンズの混在比率を徐々に高め、部分領域（１）の右側鎖線では１．６５４μｍ×１．６５４μｍのマイクロレンズの混在比率を１００％とする。また、これら２種類のマイクロレンズの配置は、混在比率に留意しつつランダムに配置してもよい。以下、部分領域（２）では１．６５４μｍ×１．６５４μｍと１．６３６μｍ×１．６３６μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（３）では１．６３６μｍ×１．６３６μｍと１．６１８μｍ×１．６１８μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（４）では１．６１８μｍ×１．６１８μｍと１．６μｍ×１．６μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（５）では１．６μｍ×１．６μｍの１種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（６）では１．６μｍ×１．６μｍと１．６３６μｍ×１．６３６μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（７）では１．６３６μｍ×１．６３６μｍと１．６５４μｍ×１．６５４μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（８）では１．６５４μｍ×１．６５４μｍと１．６７１μｍ×１．６７１μｍの２種の底面寸法のマイクロレンズ、部分領域（９）では１．６７１μｍ×１．６７１μｍと１．６８９μｍ×１．６８９μｍの２種の底寸法のマイクロレンズを、部分領域（１）と同様に混在させて配置する。
【００２１】
これにより、ほぼ連続的に図２０に示す曲率半径の補正曲線に準じた曲率半径の変化、すなわち、部分領域毎のマイクロレンズの平均的曲率半径が、有効撮像領域の中心から周辺に向って大きくなるような変化が、図６に実線で示すように実現可能となる（図６の鎖線は図２０の曲率半径の補正曲線と同じ）。このとき、５倍体マスクの製造時の電子線描画グリッドは５ｎｍであるので、電子線描画が可能であり、かつ、本来マスク描画に乗らない１ｎｍ未満の曲率半径の変化を表現できる。
ここで、本発明における平均的曲率半径とは、ある画素に着目した際の、その画素を含む近傍の連続した画素の集合でのマイクロレンズの曲率半径の平均値である。
また、上記説明では、マイクロレンズの高さを一律として、マイクロレンズの底面寸法を変えて曲率半径を変化させているが、上述のように、マイクロレンズの底面積の大きさを一定としながら曲率半径の異なるマイクロレンズを形成してもよいことは勿論である。以下の実施形態の説明においても同様である。
【００２２】
次に、本発明の固体撮像素子について実施形態を挙げて説明する。
（第１の実施形態）
図７は、本発明の固体撮像素子の一実施形態におけるマイクロレンズの配置を説明するための図である。本実施形態の固体撮像素子は、有効撮像領域を中心から周辺に向って複数の部分領域に分割し、個々の部分領域内には曲率半径が同じマイクロレンズを配置し、マイクロレンズの曲率半径が異なる部分領域が隣接する境界部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在している中間帯状部を設け、さらに、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差を１０％以下、好ましくは５％以下としたものである。すなわち、図７に示されるように、複数のマイクロレンズから構成されるマイクロレンズアレイにおいて、有効撮像領域が中心（０，０）から周辺に向ってＸ軸方向に３分割、Ｙ軸方向に３分割され、モザイク状に（１）〜（９）までの９種の部分領域に分割されている。そして、隣接する部分領域には鎖線で示すような中間帯状部が設定されている。
【００２３】
ここでは、上記の（１）〜（９）までの各部分領域におけるマイクロレンズの曲率半径を、マイクロレンズの底面寸法を変えて変化させることを想定する。有効撮像領域の中心に位置する部分領域（１）におけるマイクロレンズの曲率半径を最小とし、このマイクロレンズの底面寸法を１．６μｍ×１．６μｍの矩形とし、マイクロレンズの高さを一律０．３μｍとして、マイクロレンズの底面寸法を変えることにより曲率半径を変化させる場合、下記の表１のように各部分領域に所望の底面寸法のマイクロレンズを配置することができる。ここで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の寸法をそれぞれ変えている箇所があるのは次のような意味合いである。Ｘ軸に近い領域（例えば、部分領域（２）、（３））では、入射光の主光線入射角は専らＸ軸方向のみを考慮すればよいから、マイクロレンズの底面寸法もＸ軸方向のみを変化させて、マイクロレンズのＸ軸方向の断面形状を変化させている。また、Ｙ軸に近い領域（例えば、部分領域（４）、（７））では、入射光の主光線入射角はＹ軸方向のみを考慮して、マイクロレンズの底面寸法もＹ軸方向のみを変化させて、マイクロレンズのＹ軸方向の断面形状を変化させている。一方、Ｘ軸、Ｙ軸の双方から遠い領域（部分領域（５）、（９）、あるいは部分領域（６）、（８））では、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方の主光線入射角を考慮して、マイクロレンズのＸ軸方向とＹ軸方向の断面形状を変化させている。
【００２４】
【表１】
0004941233.tif 000002
【００２５】
これにより、曲率半径を１．２１７μｍから１．３３８μｍ（１００％から１１０％）までほぼ連続的に変化させてマイクロレンズを配置することができる。
図８は図７において円で囲んだ部分領域（１）、（２）、（４）、（５）の拡大図であり、隣接する部分領域に設定される中間帯状部は鎖線で囲まれた領域であり、斜線を付して示している。この図８のＹ軸方向では、部分領域（１）と部分領域（４）の境界の中間帯状部に、１．６μｍ×１．６μｍと１．６μｍ×１．６４５μｍの底面寸法のマイクロレンズが混在して配置される。このような２種のマイクロレンズの混在比率は、例えば、１．６μｍ×１．６μｍと１．６μｍ×１．６４５μｍとが交互となるような１：１とすることができる。また、２種のマイクロレンズの混在比率を１：０〜０：１の範囲内で連続的に変化させてもよい。例えば、部分領域（１）側では１．６μｍ×１．６μｍのマイクロレンズが２／３、１．６μｍ×１．６４５μｍのマイクロレンズが１／３の比率で混在し、部分領域（４）側では１．６μｍ×１．６μｍのマイクロレンズが１／３、１．６μｍ×１．６４５μｍのマイクロレンズが２／３の比率で混在するように連続的に変化させることにより、部分領域（１）と部分領域（４）の境界部付近でのスムースな平均的曲率半径の変化が可能となる。さらに、部分領域（１）側では１．６μｍ×１．６μｍのマイクロレンズの比率をほぼ１００％とし、部分領域（４）に向うにつれて１．６μｍ×１．６４５μｍのマイクロレンズの比率を高め、部分領域（４）側では１．６μｍ×１．６４５μｍのマイクロレンズがほぼ１００％となるように混在させることにより、部分領域（１）と部分領域（４）の境界部付近でのマイクロレンズの平均的曲率半径の変化が更にスムースなものとなる。
【００２６】
また、同様に、Ｙ軸方向の部分領域（２）と部分領域（５）の境界の中間帯状部には、１．６４５μｍ×１．６μｍと１．６４５μｍ×１．６４５μｍの底面積のマイクロレンズが混在して配置される。
一方、図８のＸ軸方向についても同様に、部分領域（１）と部分領域（２）の境界の中間帯状部には、１．６μｍ×１．６μｍと１．６４５μｍ×１．６μｍの底面積のマイクロレンズが混在して配置され、また、部分領域（４）と部分領域（５）の境界の中間帯状部には、１．６μｍ×１．６４５μｍと１．６４５μｍ×１．６４５μｍの底面積のマイクロレンズが混在して配置される。このような２種のマイクロレンズの混在比率は、上述のＹ軸方向の中間帯状部と同様とすることができる。
【００２７】
また、中間帯状部が交差する部分については、例えば、図９（Ａ）に示すように、隣接する中間帯状部の境界を交差中心の向けて斜め方向に設けることもでき、また、図９（Ｂ）に示すように、交差する部分（斜線を付した部分）に隣接する４つの部分領域（１）、（２）、（４）、（５）に配置されるマイクロレンズの全て種類を混在して配置してもよい。この場合、混在比率は、交差する部分の左下側から右上側に向って（図９（Ｂ）に矢印で示す方向）、その部分周辺での平均的底面寸法が連続的に大きくなる（曲率半径が連続的に大きくなる）ように配置してもよく、また、４種の底面寸法のマイクロレンズをランダムに配置して、交差する部分での混在比率を均等にしてもよい。
【００２８】
（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態では、有効撮像領域をＸ軸方向、Ｙ軸方向に分割してモザイク状に部分領域を設定しているが、有効撮像領域を中心に同心の環状領域に分割して部分領域としてもよい。図１０はこのような実施形態を示す図であり、（０，０）点は有効撮像領域の中心点を示し、有効撮像領域はこの中心点を中心とする同心の環状領域に分割されて４つの部分領域（１）〜（４）が画定されている。また、隣接する部分領域には鎖線で示すような中間帯状部が設定されている。そして、部分領域（１）には、曲率半径が最も小さいマイクロレンズＬ１を配置し、部分領域（２）には、曲率半径が２番目に小さいマイクロレンズＬ２を配置し、部分領域（３）には、曲率半径が３番目に小さいマイクロレンズＬ３を配置し、部分領域（４）には、曲率半径が最も大きいマイクロレンズＬ４を配置する。例えば、画素ピッチを２μｍとし、曲率半径が最も小さいマイクロレンズＬ１を、高さ０．５６５μｍ、曲率半径１．９４４μｍとすると、この曲率半径１．９４４μｍの１０３％の曲率半径は２．００３μｍとなり、このマイクロレンズＬ２の高さは０．５４５μｍとなる。また、最小の曲率半径１．９４４μｍの１０６％の曲率半径は２．０６１μｍとなり、このマイクロレンズＬ３の高さは０．５２７μｍとなり、さらに、最小の曲率半径１．９４４μｍの１１０％の曲率半径は２．１３９μｍとなり、このマイクロレンズＬ４の高さは０．５０４μｍとなる。そして、部分領域（１）には、曲率半径が最も小さいマイクロレンズＬ１として曲率半径１．９４４μｍのマイクロレンズを配置し、以下、マイクロレンズＬ２として曲率半径２．００３μｍ、マイクロレンズＬ３として曲率半径２．０６１μｍ、マイクロレンズＬ４として曲率半径２．１３９μｍのマイクロレンズが部分領域（２）、（３）、（４）に配置される。
【００２９】
そして、中間帯状部には、隣接する部分領域における各々の曲率半径のマイクロレンズが混在している。例えば、部分領域（２）と部分領域（３）の中間帯状部では、マイクロレンズＬ２とマイクロレンズＬ３とが混在する。この混在比率は、例えば、例えば、マイクロレンズＬ２とマイクロレンズＬ３とが交互となるような１：１とすることができる。また、２種のマイクロレンズの混在比率を１：０〜０：１の範囲内で連続的に変化させてもよい。例えば、部分領域（２）側ではマイクロレンズＬ２が２／３、マイクロレンズＬ３が１／３の比率で混在し、部分領域（３）側ではマイクロレンズＬ２が１／３、マイクロレンズＬ３が２／３の比率で混在するように連続的に変化させることにより、部分領域（２）と部分領域（３）の境界部付近でのスムースな平均的曲率半径の変化が可能となる。さらに、部分領域（２）側ではマイクロレンズＬ２の比率をほぼ１００％とし、部分領域（３）に向うにつれてマイクロレンズＬ３の比率を高め、部分領域（３）側ではマイクロレンズＬ３がほぼ１００％となるように混在させることにより、部分領域（２）と部分領域（３）の境界部付近でのマイクロレンズの平均的曲率半径の変化が更にスムースなものとなる。
【００３０】
（第３の実施形態）
本実施形態の固体撮像素子は、有効撮像領域が中心から周辺に向って複数の部分領域に分割され、これらの複数の部分領域には、曲率半径の異なるマイクロレンズが混在しているような部分領域を存在させたものとし、隣接するマイクロレンズの曲率半径の差を１０％以下、好ましくは５％以下としたものである。
図１１は本実施形態の固体撮像素子のマイクロレンズ配置図である。図１１において、（０，０）点は有効撮像領域の中心点を示し、図面が煩雑になるのを避けるために、中心点から右上の１／４の領域の３０個×３０個の画素のみを示している。図１１に示される固体撮像素子では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向とも５画素毎に部分領域に分割され、Ｘ軸方向では（Ｘ１）〜（Ｘ６）の６分割とされ、Ｙ軸方向では（Ｙ１）〜（Ｙ６）の６分割とされ、１個の部分領域は５個×５個の画素からなっている。また、マイクロレンズは、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１（図では白で表示している）と、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２（図では斜線を付して表示している）の２種類で構成されている。そして、これらのマイクロレンズＬ１、Ｌ２が図１１に示すように、１個の部分領域当たり２５個の割合で、３６個の部分領域に配置されている。また、図１２は、図１１において円で囲んだ箇所の２個のマイクロレンズＬ１、Ｌ２を示す図である。
【００３１】
まず、Ｘ軸方向について説明する。部分領域（Ｘ１）内では、５個のマイクロレンズがすべて曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１とされ、部分領域（Ｘ２）内では、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２が１個と、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１が４個が配置され、部分領域（Ｘ３）内では、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２が２個と、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１が３個が配置され、部分領域（Ｘ４）内では、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２が３個と、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１が２個が配置され、部分領域（Ｘ５）内では、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２が４個と、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１が１個が配置され、部分領域（Ｘ６）内では、５個のマイクロレンズがすべて曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２とされている。また、Ｙ軸方向においても、部分領域（Ｙ１）から部分領域（Ｙ６）方向に、上述の部分領域（Ｘ１）から部分領域（Ｘ６）方向への２種のマイクロレンズＬ１、Ｌ２の配置と同様の配置がなされる。
【００３２】
これにより、Ｘ軸方向に（Ｘ１）〜（Ｘ６）の６分割、Ｙ軸方向に（Ｙ１）〜（Ｙ６）の６分割がなされて画定された各部分領域での曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２の数は図１３に示すようになる。したがって、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１と、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２とで構成された５画素×５画素の各部分領域内のマイクロレンズの平均的曲率半径は、３０画素×３０画素の領域内でほぼ連続的に変化しており、この３０画素×３０画素の領域を１つの部分領域と見なすこともできる。
上記の例で、例えば、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１の焦点距離が４μｍ、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２の焦点距離が４．４μｍであれば、マイクロレンズの平均焦点距離は４μｍから４．４μｍまでの間をほぼ連続的に表現できる。そして、実際に使用されるマイクロレンズは、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１と、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２のわずか２種であり、マスク製作時のマスクデータも比較的容易に作製できる。
【００３３】
図１１に示した例では、曲率半径が異なる２種のマイクロレンズ、すなわち、曲率半径の小さいマイクロレンズＬ１と、曲率半径の大きいマイクロレンズＬ２が、各部分領域にほぼ均一で規則的に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、曲率半径がマイクロレンズＬ１、Ｌ２の中間となる２種のマイクロレンズＬ１′、Ｌ２′を加えて、曲率半径が異なる４種のマイクロレンズＬ１、Ｌ１′、Ｌ２′、Ｌ２を使用することにより、３０画素×３０画素の領域内でのマイクロレンズの平均的曲率半径の変化を更にスムースなものとすることができる。また、各部分領域でのマイクロレンズの配置は、ほぼ均一に規則的なものでなく、ランダムな配置としてもよい。
上述の実施形態は例示であり、本発明の固体撮像素子はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
［撮像装置］
図１４は、本発明の撮像装置の一実施形態を示す概略断面図である。図１４において、本発明の撮像装置３１は、本発明の固体撮像素子３２を備えた基板３３と、固体撮像素子３２の外側に配した封止用部材３４と、この封止用部材３４を介して固体撮像素子３２と所望の間隙を設けて対向するように配設された保護材３５とを備えている。また、固体撮像素子３２は配線３６、表裏導通ビア３７を介して外部端子３８に接続されている。このようなセラミックパッケージ型の撮像装置３１は、種々のデジタルカメラ、ビデオカメラ等に使用することができ、カメラの高感度化、小型化、薄型化が可能である。
【００３５】
また、図１５は、本発明の撮像装置の他の実施形態を示す概略断面図である。図１５に示される本発明の撮像装置４１は、携帯電話用カメラモジュールの例であり、本発明の固体撮像素子４２を備えた基板４３と、固体撮像素子４２の外側に配した封止用部材４４と、固体撮像素子４２と所望の間隙を設けて対向するように配設された赤外カットフィルタ４５と、赤外カットフィルタ４５上に配設された鏡筒４６と、この鏡筒４６内に装着されたレンズユニット４７を備えている。このような撮像装置４１は、本発明の固体撮像素子４２がシェーディング補正されていて高感度のものであるため、小型化、薄型化が可能である。
本発明の撮像装置は上述の実施形態に限定されるものではなく、固体撮像素子として本発明の固体撮像素子を備えるものであればよく、従来の種々の撮像装置の構成をそのまま採用することができる。
【実施例】
【００３６】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例］
まず、画素受光部ピッチ２．０μｍ、画素数２５９２個×１９４４個のＣＭＯＳイメージセンサーを形成したウェハを用意した。
次に、上記のウェハ上に、以下のようにして、下平坦化層、カラーフィルタ、上平坦化層、および、マイクロレンズを形成した。
【００３７】
（下平坦化層の形成）
ウェハ表面をスピンスクラパーで洗浄した後、光硬化型アクリル系透明樹脂材料（富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＣＴ−２０２０Ｌ）をスピン塗布し、次いで、プリベーク、紫外線全面露光、ポストベークを行って下平坦化層（厚み０．３μｍ）を形成した。
【００３８】
（カラーフィルタの形成）
ネガ型感光性の赤色材料（Ｒ用材料）、緑色材料（Ｇ用材料）、青色材料（Ｂ用材料）として以下の材料を用意した。
Ｒ用材料：富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＳＲ−４０００Ｌ
Ｇ用材料：富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＳＧ−４０００Ｌ
Ｂ用材料：富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＳＢ−４０００Ｌ
Ｇ、Ｒ、Ｂの形成順序で、上記材料をスピン塗布し、プリベーク、１／５縮小型のｉ線ステッパーによる露光、現像、ポストベークを行って、ＲＧＢカラーフィルタ（厚み０．８μｍ）を形成した。尚、現像液として、富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＣＤ−２０００の５０％希釈液を使用した。また、カラーフィルタの配置ピッチは１．９９８μｍ（スケーリング率＝９９．９００％）とした。
【００３９】
（上平坦化層の形成）
ＲＧＢカラーフィルタ上に、光硬化型アクリル系透明樹脂材料（富士マイクロエレクトロニクスマテリアルズ（株）製  ＣＴ−２０２０Ｌ）をスピン塗布し、次いで、プリベーク、紫外線全面露光、ポストベークを行って上平坦化層（厚み０．３μｍ）を形成した。
【００４０】
（マイクロレンズの形成）
上平坦化層上に、マイクロレンズ材料としてＪＳＲ（株）製  ＭＦＲ４０１Ｌを０．７μｍ厚にスピン塗布し、プリベーク、１／５縮小型のｉ線ステッパーによる露光、現像、後露光、ポストベークを行って、マイクロレンズを形成した。尚、現像液として、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の１．１９％液を使用した。
【００４１】
上記の露光は、上記の実施形態で説明したような、露光波長では解像しないような微細なドットパターンでフォトレジストを露光する方法であり、図３に示すようなマイクロレンズ形成用のマスクパターンを用いて露光を行った。これにより、図１０に示されるように、部分領域（１）〜（４）に順に曲率半径が１．９４４μｍ、２．００３μｍ、２．０６１μｍ、２．１３９μｍの４種のマイクロレンズを配置した。また、中間帯状部では、曲率半径が異なるマイクロレンズの混在比率が１：１となるように配置した。この場合、部分領域（１）はＸ軸上の有効撮像領域中心から２０８画素までとし、部分領域（２）はＸ軸上の２０９画素から５５８画素まで、部分領域（３）はＸ軸上の５５９画素から９５４画素まで、部分領域（４）はＸ軸上の９５５画素から最外周の１２９６画素までとした。尚、部分領域間の中間帯状部は、（１）と（２）、（２）と（３）、（３）と（４）の部分領域の境界線より両側にそれぞれ５０画素、計１００画素の幅とした。また、マイクロレンズの配置ピッチは１．９９７３μｍ（スケーリング率＝９９．８６５％）とした。
【００４２】
次に、ボンディングパッド部の窓開けを行った。すなわち、ポジレジスト（住友化学（株）製  ｉ線用ポジレジスト  ＰＦＩ−２７）をスピン塗布し、次いで、プリベーク後、ボンディングパッド部およびスクライブ部に対応するパターンを有するフォトマスク用いて露光、現像を行い、ボンディングパッド部およびスクライブ部のレジストを除去し、その後、酸素アッシングを行って、当該箇所上の上平坦化層、下平坦化層をエッチング除去した。次いで、レジスト剥離液を用いてポジレジストを除去した。
次いで、ウェハのダイシングを行い、パッケージ組立を行って、本発明の固体撮像素子を作製した。
【００４３】
［比較例］
マイクロレンズの形成を以下のように行った他は、実施例と同様にして固体撮像素子を作製した。
（マイクロレンズの形成）
上平坦化層上に、マイクロレンズ材料としてＪＳＲ（株）製  ＭＦＲ４０１Ｌをスピン塗布し、プリベーク、１／５縮小型のｉ線ステッパーによる露光、現像、後露光、ポストベークを行って、マイクロレンズを形成した。尚、現像液として、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）の１．１９％液を使用した。
上記露光においては、図３に示すようなマイクロレンズ形成用のマスクパターンを１種だけ用いて露光を行い、形成したマイクロレンズの曲率半径は１．９４４μｍとした。
【００４４】
［評  価］
上述のように作製した固体撮像素子に関して、下記の条件で感度を測定し、結果を図１６に示した。図１６に示されるように、本発明の固体撮像素子は、シェーディング補正が有効になされ、その感度分布（図１６に実線で示す）は比較例の固体撮像素子の感度分布（図１６に鎖線で示す）に比べて約１０％改善されていることが確認された。
（感度の測定条件）
作製した固体撮像素子に、カメラレンズとして図１９に示す特性のものを用い、
白色光源に対するＸ軸方向の感度分布を測定した。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
小型で高信頼性の固体撮像素子、撮像装置が要求される種々の分野において適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の固体撮像素子の一例を示す概略構成図である。
【図２】マイクロレンズ形成用のフォトマスクの１画素分を示す図である。
【図３】マイクロレンズ形成用のフォトマスクを説明するための図である。
【図４】本発明の固体撮像素子を説明するための部分領域毎のマイクロレンズの曲率半径を示す図である。
【図５】本発明の固体撮像素子を説明するためのマイクロレンズの曲率半径を示す図である。
【図６】本発明の固体撮像素子を説明するための部分領域毎のマイクロレンズの曲率半径を示す図である。
【図７】本発明の固体撮像素子の一実施形態におけるマイクロレンズの配置を説明するための図である。
【図８】図７において円で囲んだ部分領域の拡大図である。
【図９】図８に示される中間帯状部の交差部分におけるマイクロレンズの配置を説明するための図である。
【図１０】本発明の固体撮像素子の他の実施形態におけるマイクロレンズの配置を説明するための図である。
【図１１】本発明の固体撮像素子の他の実施形態におけるマイクロレンズの配置を説明するための図である。
【図１２】曲率半径の異なるマイクロレンズを示す図である。
【図１３】図１１に示されるマイクロレンズの配置における曲率半径の大きなマイクロレンズの部分領域内での数を示す図である。
【図１４】本発明の撮像装置の一例を説明するための図である。
【図１５】本発明の撮像装置の他の例を説明するための図である。
【図１６】実施例における感度測定の結果を示す図である。
【図１７】固体撮像素子におけるシェーディング現象を説明するための図である。
【図１８】固体撮像素子におけるシェーディングの補正を説明するための図である。
【図１９】撮像装置に用いられるレンズの主光線入射角度と像高の関係を示した図である。
【図２０】シェーディング補正のためのマイクロレンズの曲率半径の補正を示す図である。
【図２１】シェーディング補正のためにマイクロレンズの曲率半径を段階的に変化させることを示す図である。
【図２２】曲率半径と感度との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…固体撮像素子
２…基板
３…受光部
４…遮光膜
５…パッシベーション層
６…遮光層
７…下平坦化層
８…カラーフィルタ
９…上平坦化層
１０…マイクロレンズアレイ
１１…マイクロレンズ
３１，４１…撮像装置
３２，４２…固体撮像素子
【図１】
0004941233.tif 000003
【図２】
0004941233.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004941233.tif 000007
【図６】
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【図７】
0004941233.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004941233.tif 000012
【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１６】
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【図１７】
0004941233.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
0004941233.tif 000021
【図２０】
0004941233.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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