[發(fā)明專利]微透鏡制造方法和固態(tài)圖像傳感器制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910009801.3
• 申請(qǐng)日: 2009-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN101493650A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤田五郎;小林誠司;齊藤公博;今西慎悟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03F7/00
• 分類號(hào): G03F7/00;G02B3/00;H01L21/82;H01L27/146
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本發(fā)明包含于2008年1月24日向日本專利局提交的日本專利 申請(qǐng)JP?2008-013492和于2008年6月12日向日本專利局提交的日 本專利申請(qǐng)JP?2008-153760的主題，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微透鏡制造方法和配備有微透鏡的固態(tài)圖像 傳感器的制造方法。

背景技術(shù)

微透鏡和微透鏡陣列的應(yīng)用粗略地分為用于使光會(huì)聚在分開 的微型元件上的微透鏡和替代單件生產(chǎn)的透鏡的微透鏡。

在對(duì)用于使光會(huì)聚到分開的微型元件上的微透鏡的應(yīng)用中，例 如，微透鏡用于通過使光入射會(huì)聚在包括光接收元件的照相機(jī)的固 態(tài)圖像傳感器(CCD)、或用于讀取傳真的圖像傳感器中的光電變 換器的有效區(qū)域上來有效利用一些光線。

同樣地，微透鏡用于使光有效地會(huì)聚到二維排列在透反式液晶 顯示面板上的顯示像素中來提高亮度。

在對(duì)作為單件生產(chǎn)的透鏡的替代的微透鏡的應(yīng)用中，微透鏡用 作對(duì)背投式投影儀的雙凸透鏡的替代。

在用于制造微透鏡(包括微透鏡陣列的微透鏡)的普通方法中， 融化抗蝕劑，并且使用融化的抗蝕劑的表面張力來形成曲面。

例如，如圖15A所示，光致抗蝕膜在形成于基板101上的透鏡 形成膜102上形成，對(duì)光致抗蝕膜執(zhí)行曝光和顯影以形成柱狀抗蝕 圖樣103。

然后，如圖15B所示，抗蝕圖樣103通過加熱而被液化，以形 成凸透鏡的形狀。然后，此形狀通過冷卻而被固化，以形成凸透鏡 形狀的抗蝕透鏡圖樣104。

接下來，蝕刻凸透鏡形狀的抗蝕透鏡圖樣104和透鏡形成膜 102。

結(jié)果，如圖15C所示，凸透鏡形狀的抗蝕透鏡圖樣104(參照 圖15B)被轉(zhuǎn)印到透鏡形成膜102上，以形成凸透鏡形狀的微透鏡 105。

可選地，雖然圖中未示出，但是形成于基板上的聚合物膜通過 激光處理被形成為柱狀形狀，然后柱狀形狀的聚合物膜被液化，以 使用聚合物的表面張力來形成凸透鏡的形狀。然后，聚合物通過冷 卻而被固化，以形成微透鏡。

上述的微透鏡制造方法可以適用于在大區(qū)域中形成多個(gè)微透 鏡。然而，因?yàn)榇_定微透鏡形狀的凸透鏡形狀的抗蝕透鏡圖樣是由 抗蝕劑的遷移率來確定的，所以降低了設(shè)計(jì)自由度，并且難以在像 素中得到期望的光漫射特性。

另外，當(dāng)抗蝕圖樣通過加熱而被軟化和液化時(shí)，出現(xiàn)如下問題： 如果鄰近的抗蝕圖樣彼此接觸，那么抗蝕圖樣就會(huì)由于表面張力而 平滑地(smoothly)連接到一起，從而使透鏡形狀變形。因此，難 以形成連貫的微透鏡陣列。

在近來的緊湊型數(shù)碼相機(jī)或移動(dòng)電話的照相機(jī)中，已進(jìn)行了小 型化和輕薄化，并且在透鏡和固態(tài)圖像傳感器(例如，CCD或CMOS 傳感器)之間的距離已減小。因此，出現(xiàn)了如下問題：光入射到微 透鏡陣列的角度在固態(tài)圖像傳感器的外圍區(qū)域中增大，從而導(dǎo)致從 光接收有效區(qū)域的大偏離和由于光接收率的減少而降低了靈敏度。

為了解決這些問題，披露了一項(xiàng)技術(shù)，其中，通過使用DML (數(shù)字微透鏡)的電子束曝光技術(shù)根據(jù)光接收部的位置來形成最佳 透鏡形狀，從而實(shí)現(xiàn)入射角為30°以上的光接收率的提高(例如， 參考Kimiaki?Toshikiyo，Takanori?Yogo，Motonari?Ishii，Kazuhiro Yamanaka，Toshinobu?Matsuno，Kazutoshi?Onozawa，Takumi Yamaguchi，“A?MOS?Image?Sensor?with?Microlenses?Built?by Sub-Wavelength?Patterning”，2007?ISSCC，SESSION?28，IMAGE SENSORS?28.8?2007)。

此外，作為用于改變?cè)谏鲜鑫⑼哥R陣列中的每一個(gè)透鏡的形狀 的方法，披露了一項(xiàng)對(duì)透鏡模各向異性地施加壓力的技術(shù)(例如， 參考日本未審查專利申請(qǐng)公開第9-323353號(hào))。

前一種方法具有對(duì)電子束曝光使用大裝置的問題，而后一種方 法具有用于形成具有期望形狀的微透鏡的自由度低和難以應(yīng)用于 微透鏡的小型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容

將要解決的問題在于，在不使用電子束曝光裝置的情況下，難 以形成具有期望形狀的微透鏡。

本發(fā)明能夠在不使用電子束曝光裝置的情況下形成具有期望 形狀的微透鏡。