CN101908549A - 固体摄像器件、固体摄像器件制造方法及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了固体摄像器件、固体摄像器件制造方法及电子装置。所述固体摄像器件包括形成在基板的摄像面上的光电转换部和形成在基板的摄像面上的滤色器，各个光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷，各个滤色器在入射光穿过时将入射光着色。所述光电转换部沿第一方向和第二方向排列着，所述滤色器包括分别在第一～第三波长范围内具有高透光性的第一滤色器～第三滤色器。沿第二方向排列的光接收表面之间的距离大于沿第一方向排列的光接收表面之间的距离。所述第一滤色器和所述第二滤色器在第一方向上发生层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器在第二方向上发生层叠的表面。本发明能够提高被摄物体图像的摄像质量。

Description

固体摄像器件、固体摄像器件制造方法及电子装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2009年6月2日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-132743的公开内容相关的主题，在此将该优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及固体摄像器件、固体摄像器件制造方法及电子装置。
背景技术
例如数码摄像机或数码照相机等电子装置都包含固体摄像器件。固体摄像器件的示例包括互补型金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)型图像传感器和电荷耦合器件(ChargeCoupled Device，CCD)型图像传感器。
在固体摄像器件中，具有多个像素的摄像区域形成在半导体基板的表面上。该多个像素分别设有各自的光电转换部。光电转换部包括光电二极管等，以用来接收通过外部光学系统入射到该光电转换部的光接收表面上的光并把该光光电转换成信号电荷。
在固体摄像器件中，例如在光电转换部的上方布置有片上透镜。已经提出的一种布置是：在光电转换部与片上透镜之间设有层内透镜。层内透镜被设置用于把通过片上透镜入射的光有效地照射至光电转换部(参见例如日本专利申请公开公报No.2008-112944)。
固体摄像器件设有用于摄取彩色图像的滤色器。例如，滤色器包括拜耳排列(Bayer arrangement)形式的三原色滤色器。或者，代替该拜耳排列中的绿色滤色器的是，已经提出了一种让白光通过的透明滤色器的排列以提高器件的灵敏度。此外，还提出了一种以45度倾斜的拜耳排列(参见例如日本专利申请公开公报No.2000-156485、No.2006-211630和No.2008-205940)。
在作为固体摄像器件的CMOS图像传感器中，每个像素被设计成包括多个晶体管和一个光电转换部。上述多个晶体管作为一个像素晶体管组而被构造成用于读取从光电转换部生成的信号电荷并将该信号电荷作为电信号输出至信号线。有多条线路电连接至该像素晶体管组的多个晶体管。因此，为了减小各像素的尺寸，提出了让多个光电转换部共用上述像素晶体管的像素结构。例如，一种技术是：允许两个或四个光电转换部共用一个像素晶体管组(参见例如日本专利申请公开公报No.2004-172950、No.2006-157953和No.2006-54276)。
图33是CMOS图像传感器900的俯视图。如图33所示，COMS图像传感器900包括以拜耳排列BH布置的红色滤色器130RJ、绿色滤色器130GJ和蓝色滤色器130BJ。三原色滤色器130RJ、130GJ和130BJ分别形成为正方形形状。如图33所示，在CMOS图像传感器900中，在三原色滤色器130RJ、130GJ和130BJ各自的下方分别形成有光电转换部21J。在上述CMOS图像传感器900中，入射光穿过三原色滤色器130RJ、130GJ和130BJ中的任意一个滤色器，然后该被着色了的光由光电转换部21J的光接收表面JS接收。
然而，如果入射光在与光电转换部21J的光接收表面JS垂直的z方向上明显倾斜，则该光可能不会入射到这个光接收表面JS上而是会入射到用于接收被着色成其他颜色的光的另一光接收表面JS上。
因此，所谓的“混色(color mixing)”就会出现并且会导致所摄取的彩色图像上的色调差别，从而使图像质量下降。例如，取决于摄像区域的位置的由像素接收到的主光线的角度差异可能会引起上述这种缺点。
另外，当滤色器130J与光电转换部21J的光接收表面JS的距离很大时，也可能引起同样的缺点。
如上所述，在CMOS图像传感器900中，像素除了包括光电转换部21J之外，还包括多个晶体管(未图示)和连接至该多个晶体管的布线(未图示)。因此，如图33所示，光电转换部21J的光接收表面JS被形成在其中形成有上述多个晶体管和布线的区域以外的区域上。因而，光电转换部21J的光接收表面JS具有比三原色滤色器130RJ、130GJ和130BJ中每一个的表面面积都小的表面面积，并且被形成为矩形形状。于是，如图33所示，沿水平方向x排列的光接收表面JS之间的距离Dx小于沿垂直方向y排列的光接收表面JS之间的距离Dy。换句话说，光接收表面JS在垂直方向和水平方向上是各向异性的，并且光接收表面JS之间的距离在垂直方向和水平方向上也是各向异性的。
因此，上述“混色”的出现在垂直方向和水平方向上也是各向异性的，从而可能出现由于色调差别的发生而使图像质量下降的缺点。
如图33所示，沿水平方向x排列的光接收表面JS之间的距离Dx小于沿垂直方向y排列的光接收表面JS之间的距离Dy。因而在此情况下，像素往往会接收到在水平方向x而非垂直方向y上的另一相邻像素的入射光，因此“混色”可能会显著地出现。所以，如上所述，“混色”的各向异性的发生可能导致图像质量的下降。
在固体摄像器件中，由于在摄像区域的中心部分与周边部分之间出现了灵敏度差别，因而会引起图像质量下降。
具体地，通过外部光学系统入射到摄像区域的中心部分上的主光线的角度基本上垂直于光接收表面但相对于摄像区域的周边部分而言则是倾斜的。因此，所摄取到的图像可能是中心部分亮而周边部分暗的图像。这样，就会引起图像质量下降。换句话说，会出现阴影现象，并且图像质量会下降。
如上所述，固体摄像器件可能很难使彩色图像质量提高。
发明内容
因此，鉴于上述问题，期望提供一种能够提高彩色图像的图像质量的固体摄像器件及其制造方法，以及使用这种固体摄像器件的电子装置。
本发明的实施例提供了一种固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：形成在基板的摄像面上的光电转换部，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和形成在所述基板的摄像面上的滤色器，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色。所述光电转换部中有多个在所述摄像面上沿第一方向布置排列着以及有多个在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着。沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离。所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，并且所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性。所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方。所述第二滤色器沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，并且所述第二滤色器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性。所述第三滤色器形成在光接收表面的上方。所述第三滤色器沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器。所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性。所述第一滤色器和所述第二滤色器层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器层叠的表面。
本发明的实施例提供了一种固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：形成在基板的摄像面上的光电转换部，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和形成在所述基板的摄像面上的各个光接收表面上方的滤色器，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色。所述光电转换部中有多个在所述摄像面沿第一方向排列着以及有多个在所述摄像面上沿垂直于所述第一方向的第二方向排列着。所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，并且所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性。所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，并且所述第二滤色器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性。所述第三滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器。所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性。所述第一滤色器～所述第三滤色器各自在面对所述光接收表面的表面上都具有四边形部分。在所述摄像面上相对于所述第一方向和所述第二方向倾斜的对角线方向上，有多个所述第一滤色器被布置成棋盘格状图形(checkered pattern)。沿所述对角线方向排列的该多个所述第一滤色器在所述第一方向和所述第二方向上与所述第二滤色器或者第三滤色器相邻。在该多个所述第一滤色器的角处，该多个所述第一滤色器至少包括能够与所述第二滤色器和所述第三滤色器的至少一者重叠并连接的部分。
本发明的实施例提供了一种电子装置，所述电子装置包括：形成在基板的摄像面上的光电转换部，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和形成在所述基板的摄像面上的滤色器，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色。所述光电转换部中有多个在所述摄像面上沿第一方向布置排列着以及有多个在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着。沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离。所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，并且所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性。所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，并且所述第二滤色器的在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性。所述第三滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器。所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性。所述第一滤色器和所述第二滤色器沿所述第一方向层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器沿所述第二方向层叠的表面。
本发明的实施例提供了一种固体摄像器件制造方法，所述方法包括如下步骤：在基板的摄像面上形成光电转换部，所述光电转换部用于通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；以及在所述基板的摄像面上形成滤色器，所述滤色器用于将所述入射光着色并且将该着色了的光透射至所述光接收表面。在形成所述光电转换部的所述步骤中，通过如下方式来形成所述光电转换部：在所述摄像面上沿第一方向排列有多个光电转换部，并且在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列有多个光电转换部。沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离。形成所述滤色器的所述步骤至少包括如下子步骤：在所述光接收表面的上方形成在第一波长范围内具有高透光性的第一滤色器；在所述光接收表面的上方形成在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高透光性的第二滤色器，并且所述第二滤色器被布置为沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器；以及形成在不同于所述第一波长范围及所述第二波长范围的第三波长范围内具有高透光性的第三滤色器，并且所述第三滤色器被布置为沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器。所述第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器被形成得使所述第一滤色器和所述第二滤色器沿所述第一方向层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器沿所述第二方向层叠的表面。
在本发明的任何实施例中，每个部分都被形成得使第一滤色器和第二滤色器层叠的表面大于第一滤色器和第三滤色器层叠的表面。另外，在所述多个第一滤色器的角处，所述多个第一滤色器至少包括能够与所述第二滤色器和所述第三滤色器中的至少一者重叠并连接的部分。
根据本发明的任何实施例，可以提供一种能够提高所摄图像的摄像质量的固体摄像器件及其制造方法以及利用这种固体摄像器件的电子装置。
附图说明
图1是图示了本发明第一实施例的照相机40的结构的图。
图2是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的整体结构的方框图。
图3是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的电路结构主要部分的图。
图4是图示了从像素P读取信号id时供给至各个部分的脉冲信号的时序图，其中图4A代表选择信号；图4B代表复位信号；并且图4C代表传输信号。
图5是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的主要部分的图。
图6是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的主要部分的图。
图7是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的主要部分的图。
图8是图示了在本发明第一实施例的固体摄像器件1的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图9是图示了在本发明第一实施例的固体摄像器件1的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图10是图示了本发明第二实施例的固体摄像器件1b的主要部分的图。
图11是图示了本发明第二实施例的固体摄像器件1b的主要部分的图。
图12是图示了在本发明第二实施例的固体摄像器件1b的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图13是图示了在本发明第二实施例的固体摄像器件1b的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图14是图示了本发明第三实施例的固体摄像器件1c的主要部分的图。
图15是图示了本发明第三实施例的固体摄像器件1c的主要部分的图。
图16是图示了在本发明第三实施例的固体摄像器件1c的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图17是图示了在本发明第三实施例的固体摄像器件1c的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图18是图示了本发明第四实施例的固体摄像器件1d的主要部分的图。
图19是图示了本发明第四实施例的固体摄像器件1d的主要部分的图。
图20是图示了本发明第五实施例的固体摄像器件1e的主要部分的图。
图21是图示了本发明第六实施例的固体摄像器件1f的主要部分的图。
图22是图示了本发明第六实施例的固体摄像器件1f的主要部分的图。
图23是图示了本发明第六实施例的固体摄像器件1f的主要部分的图。
图24是图示了本发明各实施例的滤色器的着色布置的图。
图25是图示了本发明各实施例的滤色器的着色布置的图。
图26是图示了本发明各实施例的滤色器的着色布置的图。
图27是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图28是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图29是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图30是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图31是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图32是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。
图33是CMOS图像传感器900的俯视图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的各实施例。
按照如下顺序对各实施例进行说明：
1.实施例一(红色滤色器和蓝色滤色器是矩形形状的情况)
2.实施例二(绿色滤色器是矩形形状的情况)
3.实施例三(红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器是矩形形状的情况)
4.实施例四(绿色滤色器沿倾斜方向与红色滤色器和蓝色滤色器重叠的情况)
5.实施例五(绿色滤色器沿倾斜方向与红色滤色器和蓝色滤色器重叠的情况)
6.实施例六(在摄像区域的中心部分处和周边部分处具有不同膜形状的情况)
7.其他
1.实施例一
(A)器件的结构
(A1)照相机的主要部分的结构
图1是图示了本发明实施例一的照相机的结构的图。
如图1所示，照相机40包括固体摄像器件1、光学系统42、控制单元43和信号处理电路44。下面依次说明这些结构部件。
固体摄像器件1在其摄像面PS上接收光(被摄物体图像)，然后把所接收到的光光电转换成信号电荷。这里，基于从控制单元43输出的控制信号对固体摄像器件1进行驱动。具体地，固体摄像器件1读取信号电荷并将该信号电荷作为原始数据输出。在本发明的固体摄像器件1中，如图1所示，从光学系统输出的主光线H1以直角入射至摄像面PS的中心部分上。不同地，主光线H2相对于与固体摄像器件1的摄像面PS垂直的方向倾斜一定角度地入射至摄像面PS的周边部分上。
光学系统42包括诸如摄像透镜和光圈等光学部件，并且该光学系统42被布置为使得从被摄物体图像入射的光H能够被聚集到固体摄像器件1的摄像面PS上。
在本实施例中，光学系统42可以被布置为使得它的光轴对应于摄像面PS的中心。因此，如图1所示，光学系统42把主光线H1相对于摄像面呈直角地输出至固体摄像器件1的摄像面PS的中心部分。不同地，光学系统42把主光线H2相对于与固体摄像器件1的摄像面PS垂直的方向倾斜一定角度地输出至摄像面PS的周边部分。这种现象是由于光圈所形成的出射光瞳距离有限而导致的。
控制单元43被设置为把各种控制信号输出至固体摄像器件1和信号处理电路44，从而对它们进行控制和驱动。
信号处理电路44对从固体摄像器件1输出的原始数据进行信号处理，并且针对被摄物体图像产生数字图像。
(A2)固体摄像器件的主要部分的结构
下面说明固体摄像器件的整体结构。
图2是图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的整体结构的方框图。图3图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的电路结构主要部分的图。本实施例的固体摄像器件1是如图2所示具有基板101的CMOS图像传感器。例如，基板101是由硅制成的半导体基板。如图2所示，在基板101的表面上形成有摄像区域PA和周边区域SA。
如图2所示，摄像区域PA为矩形形状，并且多个像素P沿水平方向x和垂直方向y布置着。换句话说，像素P以矩阵形式布置着。在摄像区域PA中，其中心被布置为对应于图1所示的光学系统42的光轴。
该摄像区域PA相当于图1所示的摄像面PS。因此，如上所述，主光线(图1中的H1)与摄像区域PA的表面呈直角地入射到布置在摄像区域PA的中心部分处的像素P上。另一方面，主光线(图1中的H2)相对于摄像区域PA的表面倾斜一定角度地入射到布置在摄像区域PA的周边部分处的像素P上。
如图3所示，摄像区域PA上的像素P包括光电二极管21、传输晶体管22、放大晶体管23、选择晶体管24和复位晶体管25。换句话说，像素P包括光电二极管21和用于从光电二极管21读出信号电荷的各像素晶体管。在像素P中，光电二极管21接收来自被摄物体图像的光，然后对所接收到的光进行光电转换从而生成信号电荷并积累该信号电荷。如图3所示，光电二极管21通过传输晶体管22与放大晶体管23的栅极连接。于是，传输晶体管22把积累在光电二极管21中的信号电荷作为输出信号传输至与放大晶体管23的栅极连接的浮动扩散FD部。
换句话说，在像素P中，传输晶体管22把由光电二极管21生成的信号电荷作为电信号输出至放大晶体管23的栅极。具体地，如图3所示，传输晶体管22布置在光电二极管21与浮动扩散FD部之间。于是，传输晶体管22从与其栅极连接的传输线26接收传输信号，然后把积累在光电二极管21中的信号电荷作为输出信号传输至浮动扩散FD部。
在像素P中，放大晶体管23放大从传输晶体管22输出的电信号，然后输出所放大的信号。具体地，如图3所示，放大晶体管23的栅极连接至浮动扩散FD部。另外，放大晶体管23的漏极连接至电压电源线Vdd，而放大晶体管23的源极连接至选择晶体管24。如果选择晶体管24被选择成为接通状态，则放大晶体管23接收来自安装在异于摄像区域PA的区域中的恒定电流源(未图示)的恒定电流供应并且起到源极跟随器的作用。因此，放大晶体管23响应于被供给至选择晶体管24的选择信号对来自浮动扩散FD部的输出信号进行放大。
在像素P中，当把选择信号输入至选择晶体管24时，选择晶体管24把从放大晶体管23接收到的电信号输出至垂直信号线27。具体地，如图3所示，选择晶体管24的栅极连接至被供给有选择信号的地址线28。当被供给了选择信号时，选择晶体管24变为接通状态，于是把上述由放大晶体管23放大的输出信号输出至垂直信号线27。
在像素P中，复位晶体管25复位放大晶体管23的栅极电位。具体地，如图3所示，复位晶体管25的栅极连接至被供给有复位信号的复位线29。此外，复位晶体管25的漏极连接至电压电源线Vdd，而复位晶体管25的源极连接至浮动扩散FD部。于是，当从复位线29把复位信号供给至复位晶体管25的栅极时，放大晶体管23的栅极电位通过浮动扩散FD部被复位至电源电位。
如图2所示，周边区域SA位于摄像区域PA的周围。另外，在周边区域SA上形成有周边电路。
具体地，如图2所示，周边电路包括垂直驱动电路13、列电路14、水平驱动电路15、外部输出电路17、时序发生器(timing generator，TG)18和快门驱动电路19。
如图2所示，垂直驱动电路13形成在周边区域SA上且靠近摄像区域PA侧，并且以行为单位选择性地驱动摄像区域PA的像素P。
具体地，如图3所示，垂直驱动电路13包括垂直选择器件215。另外，对应于像素P的各行都分别形成有第一行选择AND端子214、第二行选择AND端子217和第三行选择AND端子219。
在垂直驱动电路13中，例如，垂直选择器件215包括移位寄存器，并且电连接至第一行选择AND端子214、第二行选择AND端子217和第三行选择AND端子219。垂直选择器件215把控制信号输出至第一行选择AND端子214、第二行选择AND端子217和第三行选择AND端子219，从而依次选择性地驱动像素P的各行。
如图3所示，在垂直驱动电路13中，第一行选择AND端子214的一个输入端连接至垂直选择器件215。此外，第一行选择AND端子214的另一输入端连接至用来供给传输信号的脉冲端子213。另外，第一行选择AND端子214的输出端连接至传输线26。
如图3所示，在垂直驱动电路13中，第二行选择AND端子217的一个输入端连接至垂直选择器件215。此外，第二行选择AND端子217的另一输入端连接至用来供给复位信号的脉冲端子216。另外，第二行选择AND端子217的输出端连接至复位线29。
如图3所示，在垂直驱动电路13中，第三行选择AND端子219的一个输入端连接至垂直选择器件215。此外，第三行选择AND端子219的另一输入端连接至用来供给选择信号的脉冲端子218。另外，第三行选择AND端子219的输出端连接至地址线28。
如图2所示，列驱动电路14形成在周边区域SA上且靠近摄像区域PA的下端，并且以列为单位对来自像素P的信号进行信号处理。如图3所示，列驱动电路14电连接至垂直信号线27并通过垂直信号线27对从像素P输出的信号进行信号处理。这里，列电路14包括相关双采样(Correlated Double Sampling；correlation double sampling，CDS)电路(未图示)，并进行用于除去固定模式噪声的信号处理。
例如，水平驱动电路15电连接至列电路14。水平驱动电路15例如包括移位寄存器以把列电路14中像素P的每列所保持的信号输出至外部输出电路17。
如图2所示，外部输出电路17电连接至列电路14，并对从列电路14输出的信号进行信号处理，随后将该处理过的信号输出至外部。外部输出电路17包括自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)电路17a和ADC(模拟/数字转换器)电路17b。在外部输出电路17中，AGC电路17a将增益施加到信号上之后，ADC电路17b把模拟信号转变成数字信号，然后将该信号输出至外部。
如图2所示，时序发生器18分别电连接至垂直驱动电路13、列电路14、水平驱动电路15、外部输出电路17和快门驱动电路19。时序发生器18把各种时序信号输出至垂直驱动电路13、列电路14、水平驱动电路15、外部输出电路17和快门驱动电路19，从而控制这些部件的驱动操作。快门驱动电路19以行为单位选择像素P，并调整这些像素P中的曝光时间。
除此之外，对应于多条垂直信号线27的是，周边区域SA还包括把恒定电流供给至各垂直信号线27的多个晶体管208。晶体管208的栅极连接至恒定电压供给线212，于是从恒定电压供给线212向晶体管208的栅极施加恒定电位，由此进行供给恒定电流的操作。晶体管208把恒定电流供给至所选像素的放大晶体管23，并让其充当源极跟随器。因此，垂直信号线27表示与放大晶体管23的电位具有一定电压差的电位。
图4是图示了从像素P读取信号时供给至各个部分的脉冲信号的时序图。图4A代表选择信号，图4B代表复位信号，并且图4C代表传输信号。
首先，如图4所示，选择晶体管24在第一时间点t1变成导通状态。接着，复位晶体管25在第二时间点t2变成导通状态。因此，放大晶体管23的栅极电位被复位。
随后，复位晶体管25在第三时间点t3变成不导通状态。此后，对应于复位电平的电压被读出至列电路14。
接着，在第四时间点t4，传输晶体管22变成导通状态，积累在光电二极管21中的信号电荷于是被传输至放大晶体管23的栅极。
接着，在第五时间点t5，传输晶体管22变成不导通状态。随后，与所积累的信号电荷量对应的信号电平的电压被读出至列电路14。
在列电路14中，对读出信号电平电压之前所读出的复位电平电压与读出复位电平电压之后所读出的信号电平电压之差进行处理，然后积累信号。因此，删除了由于每个像素P中所设置的各晶体管的Vth差异而产生的固定模式噪声。
对以行为单位排列的多个像素同时进行上述的用于驱动像素的操作，这是因为沿水平方向x排列的每一行的多个像素都连接至各个晶体管22、24和25的栅极。具体地，上述垂直驱动电路13供给选择信号从而沿垂直方向依次选择每一水平行(像素行)的像素。然后，通过从时序发生器18输出的各种时序信号对各像素的晶体管进行控制。因此，各像素中的输出信号通过垂直信号线27被读出至每一像素列的列电路14。然后，积累在列电路14中的信号被水平驱动电路15选择，随后被依次输出至外部输出电路17。
(A3)固体摄像器件的详细结构
下面说明固体摄像器件1的具体结构。
图5、图6和图7分别图示了本发明第一实施例的固体摄像器件1的主要部分。
这里，图5图示了摄像区域PA的上侧。另外，图6图示了摄像区域PA沿图5中的线VI-VI的截面图。另外，图7图示了形成在摄像区域PA上的像素P的上侧。
如图5～图7所示，固体摄像器件1包括光电二极管21、传输晶体管22、放大晶体管23、选择晶体管24、复位晶体管25、滤色器130和片上透镜140。这里，如图5和图6所示，滤色器130包括红色滤色器层130R、绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B。
下面依次说明各结构部件。
如图5～图7所示，在固体摄像器件1中，光电二极管21形成在基板101的摄像面(xy面)上。
光电二极管21接收其光接收表面上的入射光，并且将所接收到的光光电转换成信号电荷。有多个光电二极管21以对应于图2所示的多个像素的形式布置在基板101的表面上。
如图5所示，在本实施例的固体摄像器件1中，光电二极管21形成在基板101的摄像面(xy面)上，有多个光电二极管21沿水平方向x布置着，并且有多个光电二极管21沿与水平方向x垂直的垂直方向y布置着。
这里，光电二极管21的光接收表面JS被形成为矩形形状。具体地，光接收表面JS是沿水平方向x的宽度JSx大于沿垂直方向y的宽度JSy的矩形形状。
这样，光电二极管21被形成为让光接收表面JS沿水平方向x等间距地排列着。换句话说，多个光电二极管21可以被布置成使得在水平方向x上的光接收表面JS之间的距离Dx恒定不变。
另外，光电二极管21被形成为让光接收表面JS沿垂直方向y等间距地排列着。换句话说，多个光电二极管21可以被布置成使得在垂直方向y上的光接收表面JS之间的距离Dy恒定不变。
此外，如图5所示，在多个光电二极管21中，在垂直方向y上的光接收表面JS之间的距离大于在水平方向x上的光接收表面JS之间的距离。换句话说，光电二极管21被形成为让沿水平方向x排列的光接收表面JS之间的距离Dx小于沿垂直方向y排列的光接收表面JS之间的距离Dy。另外，如图5所示，滤色器130位于各光接收表面JS的上方。红色滤色器层130R、绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B之一的表面小于其他两个各自的表面。
然后，如图6所示，在形成有光电二极管21的基板101上方形成有布线层110。在布线层110中，电连接至各个元件的布线110h被形成在绝缘层110z中。绝缘层110z由能够让光透过的光学透明材料制成。例如，绝缘层110z由氧化硅膜(折射率n＝1.43)形成。
另外，布线110h由诸如金属等导电材料形成。图3中示出了各布线110h且它们用作传输线26、地址线28、垂直信号线27和复位线29等。如图6所示，各布线110h位于基板101的除了光接收表面JS上方的部分以外的表面上方。布线110h具有对应于光接收表面JS的开口部分，由此布线110h用作遮光部。此外，如图6所示，在光电二极管21的上方布置有滤色器130和片上透镜140。因此，光电二极管21的光接收表面JS接收依次穿过片上透镜140和滤色器130的入射光。
在固体摄像器件1中，在图7的xy平面上的光电二极管21下方，形成有包括传输晶体管22、放大晶体管23、选择晶体管24和复位晶体管25的像素晶体管。对于像素晶体管，在基板101中形成有活性区域，并且各栅极电极例如由多晶硅制成。像素晶体管包含于图3所示的电路中。此外，在图7中省略了对图2所示的传输线26、地址线28和复位线29的图示。然而，这些布线26、布线28和布线29存在于多个光接收表面JS之中并且沿水平方向x延伸。
如图6所示，在固体摄像器件1中，滤色器130形成在基板101的表面上方，因此能够位于布线层110的上方。滤色器130对来自被摄物体图像的入射光进行着色，然后把该光透射至基板101的表面。例如，利用诸如旋转涂敷等涂敷方法把含有着色颜料和光致抗蚀剂树脂的涂敷溶液涂敷到基板上，随后通过光刻技术在得到的涂敷物上形成图形来形成滤色器130。
如图5所示，滤色器130包括红色滤色器层130R、绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B。换句话说，各像素P均设有包括红色滤色器层130R、绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B的滤色器130。
这里，如图5所示，红色滤色器层130R、绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B各自都按拜耳排列BH被布置为对应于各个像素P。换句话说，多个绿色滤色器层130G沿对角线方向以棋盘格状图形依次布置着。另外，红色滤色器层130R和蓝色滤色器层130B沿对角线方向交替布置在多个绿色滤色器层130G之间。
具体地，在滤色器130中，红色滤色器层130R布置在如图5所示的光接收表面JS上方。在xy平面中，红色滤色器层130R可以被布置为沿水平方向x夹在两个绿色滤色器层130G之间。另外，红色滤色器层130R可以被布置为沿垂直方向y夹在两个绿色滤色器层130G之间。此外，红色滤色器层130R可以被布置为沿着相对于xy平面上的水平方向x和垂直方向y倾斜45度角的对角线方向夹在两个蓝色滤色器层130B之间。红色滤色器130R呈现了在对应于红色的波长范围(例如625～540nm)内的高透光性，并且将入射光着色成红色，之后把该光透射至光接收表面JS。
在本实施例中，红色滤色器层130R具有面对光接收表面JS的四边形表面。这里，红色滤色器层130R被形成为沿水平方向x的宽度HRx大于沿垂直方向y的宽度HRy的矩形形状。于是，红色滤色器层130R被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130G部分重叠，从而形成重叠区域OLrg。
如图5所示，在滤色器130中，绿色滤色器层130G布置在光接收表面JS的上方。在xy平面中，绿色滤色器层130G可以被布置为沿水平方向x夹在两个红色滤色器层130R或者两个蓝色滤色器层130B之间。另外，绿色滤色器层130G可以被布置为沿垂直方向y夹在两个红色滤色器层130R或者两个蓝色滤色器层130B之间。此外，多个绿色滤色器层130G沿相对于水平方向x和垂直方向y倾斜45度角的对角线方向布置着。绿色滤色器层130G在对应于绿色的波长范围(例如，500～565nm)内具有高透光性。绿色滤色器层130G将入射光着色并把该光透射至光接收表面JS。
在本实施例中，绿色滤色器层130G具有面对光接收表面JS的四边形表面。这里，绿色滤色器层130G被形成为其沿水平方向x的宽度HGx与其沿垂直方向y的宽度HGy彼此相等。换句话说，绿色滤色器层130G被形成为正方形形状。于是，绿色滤色器层130G被形成为沿水平方向x与红色滤色器层130R或蓝色滤色器层130B部分重叠，从而形成重叠区域OLrg和OLgb。
如图5所示，在滤色器130中，蓝色滤色器层130B布置在光接收表面JS的上方。蓝色滤色器130B呈现了在对应于蓝色的波长范围(例如，450～485mm)内的高透光性，并且使入射光着色成蓝色，随后把该光透射至光接收表面JS。在xy平面内，蓝色滤色器层130B可以被布置为沿水平方向x夹在两个绿色滤色器层130G之间。另外，蓝色滤色器层130B可以被布置为沿方向y夹在两个绿色滤色器层130G之间。此外，蓝色滤色器层130B可以被布置为沿着相对于xy平面上的水平方向(方向x)和垂直方向y倾斜45度角的对角线方向夹在两个红色滤色器层130R之间。
在本实施例中，蓝色滤色器层130B具有面对光接收表面JS的四边形表面。这里，蓝色滤色器层130B被形成为沿水平方向x的宽度HBx大于沿垂直方向y的宽度HBy的矩形形状。于是，蓝色滤色器层130B被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130G部分重叠，从而形成重叠区域OLgb。
如上所述，沿水平方向x，重叠区域OLrg形成为图5所示的那样。在该重叠区域OLrg中，红色滤色器层130R和绿色滤色器层130G层叠在一起。这里，各红色滤色器层130R和各绿色滤色器层130G在沿水平方向x排列的光接收表面JS之间彼此部分地重叠，从而形成重叠区域OLrg。如图6所示，在该重叠区域OLrg中，红色滤色器层130R与绿色滤色器层130G的上表面的一部分层叠。
如图5所示，在水平方向x上，也形成了其中绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B相互层叠的重叠区域OLgb。这里，各绿色滤色器层130G和各蓝色滤色器层130B在沿水平方向x排列的光接收表面JS之间彼此部分地重叠，从而形成重叠区域OLrb。正如重叠区域OLrg的情况那样，在该重叠区域OLrb(但附图中未示出该重叠区域OLrb的截面图)中，蓝色滤色器层130B与绿色滤色器层130G的上表面的一部分层叠。
因此，在水平方向x上，形成了其中不同滤色器层(130R和130G或者130G和130B)发生重叠的重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
另一方面，在垂直方向y上，不同滤色器层(130R和130G或者130G和130B)之间没有重叠部分。相邻层的侧边相互接触。
换句话说，在本实施例中，绿色滤色器层130G与其他滤色器层130R和130B沿水平方向x层叠的表面大于绿色滤色器层130G与其他滤色器层130R和130B沿垂直方向y层叠的表面。
然后，如图6所示，滤色器130的上表面被平坦化膜HT覆盖着。
如图6所示，在固体摄像器件1中，片上透镜140形成在覆盖着基板101表面上方的滤色器130的平坦化膜HT上。该片上透镜140把入射光会聚到光电二极管21的光接收表面JS上。具体地，在朝着光电二极管21的光接收表面JS的方向上，片上透镜140的中心比其周边厚。
(B)制造方法
下面说明上述固体摄像器件1的主要部分的制造方法。这里，将详细说明固体摄像器件1中的滤色器130的形成工序。
图8和图9分别是图示了在本发明第一实施例的固体摄像器件1的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。图8和图9都图示了图5所示的摄像区域PA的上表面。
(B1)绿色滤色器层130G的形成
首先，如图8所示，形成绿色滤色器层130G。
这里，在形成绿色滤色器层130G之前，在基板101上形成了位于绿色滤色器层130G下面的层上的各结构部件。也就是说，如图5等所示，在摄像区域上形成了光电二极管21、传输晶体管22、放大晶体管23、选择晶体管24和复位晶体管25。另外，在周边区域SA上形成了周边电路元件，这些周边电路元件形成周边电路。此外，如图6所示，将布线层110形成为使它能覆盖形成在基板101的表面上的各个结构部件。
可以将光电二极管21形成为使多个光电二极管21分别沿水平方向x和垂直方向y排列着。
在此情况下，如图8所示，可以将光电二极管21形成为使得光接收表面JS是沿水平方向x的宽度JSx大于沿垂直方向y的宽度JSy的四边形形状。另外，可以将光电二极管21形成为使得它们的光接收表面JS沿水平方向x和垂直方向y等间距地排列着。换句话说，可以把多个光电二极管21布置为使得沿水平方向x的光接收表面JS之间的距离Dx是恒定的。另外，可以把多个光电二极管21布置为使得沿垂直方向y的光接收表面JS之间的距离Dy是恒定的。
此外，如图8所示，将多个光电二极管21形成得使沿垂直方向y的光接收表面JS之间的距离大于沿水平方向x的光接收表面JS之间的距离。换句话说，把光电二极管21形成为沿水平方向x排列的光接收表面JS之间的距离Dx小于沿垂直方向y排列的光接收表面JS之间的距离Dy。
随后，形成了绿色滤色器层130G。
接着，如图8所示，把绿色滤色器层130G分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，可以把绿色滤色器层130G形成为具有面对光接收表面JS的四边形表面。具体地，可以把绿色滤色器层130G形成为使得它的沿水平方向x的宽度HGx和沿垂直方向y的宽度HGy是同一正方形形状的宽度。此外，在基板101的xy平面中，可以把多个绿色滤色器层130G布置为沿着相对于xy平面上的水平方向x和垂直方向y倾斜45度角的对角线方向排列着。换句话说，可以把多个绿色滤色器层130G形成为使它们布置成棋盘格状图形。
可以利用光刻技术等形成绿色滤色器层130G。首先，例如通过旋转涂敷方法把含有绿色颜料和丙烯酸感光树脂的涂敷溶液涂敷到布线层110的上表面，然后对该涂敷溶液进行预烘处理，从而形成感光树脂膜(未图示)(见图6)。接着，对感光树脂膜进行曝光处理。该曝光处理的进行方式是：把例如图8所示的绿色滤色器层130G中的一个等图形图像曝光在感光树脂膜上。随后，对进行了曝光处理的感光树脂膜进行显影处理。因此，如图8所示，对感光树脂膜进行图形化处理，从而形成了绿色滤色器层130G。
(B2)红色滤色器层130R的形成
接着，如图9所示，形成红色滤色器层130R。
这里，如图9所示，把红色滤色器层130R分别形成在相应的光接收表面JS的上方。具体地，可以把红色滤色器层130R形成为沿水平方向x和垂直方向y都夹在绿色滤色器层130G之间。
如图9所示，在本实施例中，把红色滤色器层130R形成为具有面对光接收表面JS的四边形表面。具体地，把红色滤色器层130R形成为具有沿水平方向x的宽度HRx大于沿垂直方向y的宽度HRy(HRx＞HRy)的矩形形状。另外，把红色滤色器层130R形成为使它沿水平方向x与绿色滤色器层130G部分地重叠。
因此，如图9所示，也形成了其中红色滤色器层130R和绿色滤色器层130G发生层叠的重叠区域OLrg。
像形成绿色滤色器层130G的情况那样，可以利用光刻技术等形成红色滤色器层130R。首先，例如通过旋转涂敷方法把含有红色颜料和丙烯酸感光树脂的涂敷溶液涂敷到布线层110的上表面，然后对该涂敷溶液进行预烘处理，从而形成感光树脂膜(未图示)(见图6)。接着，对感光树脂膜进行曝光处理。该曝光处理的进行方式是：把例如图9所示的红色滤色器层130R中的一个等图形图像曝光在感光树脂膜上。随后，对进行了曝光处理的感光树脂膜进行显影处理。因此，如图9所示，对感光树脂膜进行图形化处理，从而形成红色滤色器层130R。
(B3)蓝色滤色器层130B的形成
接着，如图5所示，形成蓝色滤色器层130B。
这里，如图5所示，把蓝色滤色器层130B分别形成在相应的光接收表面JS的上方。具体地，可以把蓝色滤色器层130B形成为沿水平方向x和垂直方向y都夹在绿色滤色器层130G之间。此外，可以把蓝色滤色器层130B形成为沿相对于xy平面上的水平方向(方向x)和垂直方向y倾斜45度角的方向夹在两个红色滤色器层130R之间。
在本实施例中，可以把蓝色滤色器层130B形成为具有面对光接收表面JS的四边形表面。具体地，可以把蓝色滤色器层130B形成为具有沿水平方向x的宽度HBx大于沿垂直方向y的宽度HBy的矩形形状。
另外，把蓝色滤色器层130B形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130G部分地重叠。因此，如图9所示，也形成了其中蓝色滤色器层130B和绿色滤色器层130G发生层叠的重叠区域OLgb。
可以利用光刻技术等形成蓝色滤色器层130B。首先，例如通过旋转涂敷方法把含有蓝色颜料和丙烯酸感光树脂的涂敷溶液涂敷到布线层110的上表面，然后对该涂敷溶液进行预烘处理，从而形成感光树脂膜(未图示)(见图6)。接着，对感光树脂膜进行曝光处理。该曝光处理的进行方式是：把例如图5所示的蓝色滤色器层130B中的一个等图形图像曝光在感光树脂膜上。随后，对进行了曝光处理的感光树脂膜进行显影处理。因此，如图5所示，对感光树脂膜进行图形化处理，从而形成了蓝色滤色器层130B。
接着，如图6等所示，形成平坦化膜HT和片上透镜140，从而完成固体摄像器件1。
例如通过旋转涂敷方法将丙烯酸热固树脂涂敷到滤色器130的表面上来形成平坦化膜HT。随后，对该热固树脂进行热处理，从而形成平坦化膜HT。
在形成片上透镜140的过程中，例如通过旋转涂敷方法把感光树脂涂敷到平坦化膜HT的上表面，然后对该感光树脂进行烘烤处理，从而形成感光树脂膜(未图示)。接着，对感光树脂膜依次进行曝光处理和显影处理，从而形成矩形截面的抗蚀剂图形(未图示)。然后，对得到的抗蚀剂图形进行热回流(heat reflow)处理。随后，熔融该抗蚀剂图形从而形成半球状的片上透镜140。
(C)结论
如上所述，如图5所示，在本实施例的多个光电二极管21的情况下，沿水平方向x的光接收表面JS之间的距离小于沿垂直方向y的光接收表面JS之间的距离。在此情况下，如参照图33所述的那样，像素往往会接收到在水平方向x而非垂直方向y上的另一相邻像素的入射光，因而可能显著发生“混色”。因此，如上所述，“混色”的各向异性的发生会导致图像质量劣化。
然而，如图5所示，在本实施例中，沿水平方向x形成了其中红色滤色器层130R和绿色滤色器层130G发生层叠的重叠区域OLrg。如图5所示，在水平方向x上，也形成了其中绿色滤色器层130G和蓝色滤色器层130B发生层叠的重叠区域OLgb。另一方面，在垂直方向y上，不同色的滤色器层(130R和130G或者130G和130B)之间没有重叠部分。相邻层的侧边相互接触。换句话说，绿色滤色器层130G与其他滤色器层130R和130B沿水平方向x层叠的表面大于绿色滤色器层130G与其他滤色器层130R和130B沿垂直方向y层叠的表面。
因此，相对于水平方向x倾斜一定角度入射的入射光穿过不同色的多个滤色器层(130R和130G或者130G和130B)，然后入射到重叠区域OLrg和OLgb的光接收表面JS上。
因此，在本发明中，可以减小沿水平方向x排列的像素P中所出现的“混色”与沿垂直方向y排列的像素P中所出现的“混色”之差别。因此，能够防止三原色中的色移(color shift)。另外，可以防止在水平方向上绿色像素和红色像素的相邻部分之间以及在水平方向上绿色像素和蓝色像素的相邻部分之间可能出现的灵敏度差别。因而，能够提高颜色再现性。
因此，本实施例可以提高图像质量。
在本实施例中，除了这些优点之外，还由于在绿色滤色器层130G与红色滤色器层130R之间或者绿色滤色器层130G与蓝色滤色器层130B之间存在重叠部分，因此，可以防止滤色器层130R、130G和130B中的任一者脱落。
此外，在本发明中，各红色滤色器层130R和各绿色滤色器层130G在沿水平方向x排列的光接收表面JS之间彼此部分地重叠，从而形成它们的重叠区域。类似地，各蓝色滤色器层130B和各绿色滤色器层130G在沿水平方向x排列的光接收表面JS之间彼此部分地重叠，从而形成它们的重叠区域。换句话说，本实施例不包含在光接收表面JS上方的不同滤色器层的任何重叠部分。
因此，在本实施例中，在不损失灵敏度的情况下能够防止上述“混色”各向异性的发生，从而提高了图像质量。
此外，考虑到但不具体受限于各种颜色的灵敏度特性，可以适当限定上述重叠区域OLrg和重叠区域OLgb的表面面积。
2.实施例二
(A)器件的结构等
图10和图11分别是图示了本发明第二实施例的固体摄像器件1b的主要部分的图。
这里，图10就像图5那样图示了摄像区域PA的上表面。此外，图11就像图6那样图示了摄像区域PA的截面图。图11图示了摄像区域PA沿图10中的线XI-XI的截面图。
如图10和图11所示，除了滤色器130b之外，本发明第二实施例的固体摄像器件1b的主要部分类似于第一实施例的固体摄像器件的主要部分。
因此，与第一实施例相同的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对它们的具体说明。
如图10所示，正像第一实施例的情况那样，滤色器130b包括红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Gb和蓝色滤色器层130Bb。另外，红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Gb和蓝色滤色器层130Bb布置成拜耳排列。
如图11所示，正像第一实施例那样，滤色器130b形成在基板101的表面上方，因而它能够位于布线层110的上方。
正像第一实施例那样，具体地如图10所示，在滤色器130b中，红色滤色器层130Rb布置在光接收表面JS的上方。
不像第一实施例的是，在本实施例中，红色滤色器层130Rb为正方形形状，而不是第一实施例中的矩形形状。这里，红色滤色器层130Rb被形成为沿水平方向x的宽度HRx与沿垂直方向y的宽度HRy相等(HRx＝HRy)的正方形形状。
于是，红色滤色器层130Rb被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gb部分地重叠，从而形成重叠区域OLrg。
如图10所示，在滤色器130b中，绿色滤色器层130Gb布置在光接收表面JS的上方。
在本实施例中，绿色滤色器层130Gb为矩形形状，而不是第一实施例中的正方形形状。这里，绿色滤色器层130Gb被形成为沿水平方向x的宽度HGx大于沿垂直方向y的宽度HGy(HGx＞HGy)的矩形形状。
于是，绿色滤色器层130Gb被形成为沿水平方向x与红色滤色器层130Rb或者蓝色滤色器层130Bb部分地重叠，从而形成重叠区域重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
如图10所示，正像第一实施例的情况那样，在滤色器130b中，蓝色滤色器层130Bb布置在光接收表面JS的上方。
在本实施例中，蓝色滤色器层130Bb为正方形形状，而不是第一实施例中的矩形形状。这里，蓝色滤色器层130Bb被形成为沿水平方向x的宽度HBx与沿垂直方向y的宽度HBy相等(HBx＝HBy)的正方形形状。
于是，蓝色滤色器层130Bb被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gb部分地重叠，从而形成重叠区域重叠区域OLgb。
如图10所示，正像第一实施例那样，沿水平方向x形成了其中红色滤色器层130Rb与绿色滤色器层130Gb发生层叠的重叠区域OLrg。不像第一实施例的是，在该重叠区域OLrg中，如图11所示，绿色滤色器层130Gb层叠在红色滤色器层130Rb的上表面的一部分上。
如图10所示，在水平方向x上，也形成了其中绿色滤色器层130Gb与蓝色滤色器层130Bb发生层叠的重叠区域OLgb。正像重叠区域OLrg的情况那样，在该重叠区域OLrb(在附图中未示出重叠区域OLrb的截面图)中，绿色滤色器层130Gb层叠在蓝色滤色器层130Bb的上表面的一部分上。
因此，在水平方向x上，形成了其中不同滤色器层(130Rb和130Gb或者130Gb和130Bb)发生重叠的重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
另一方面，在垂直方向y上，不同滤色器层(130Rb和130Gb或者130Gb和130Bb)之间没有重叠部分。相邻层的侧边相互接触。
换句话说，在本实施例中，正像第一实施例的情况那样，不同滤色器层沿水平方向x层叠的表面大于不同滤色器层沿垂直方向y层叠的表面。
(B)制造方法
下面说明上述固体摄像器件1b的主要部分的制造方法。这里，将详细说明固体摄像器件1b中的滤色器130b的形成工序。
图12和图13分别是图示了在本发明第二实施例的固体摄像器件1b的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。图12和图13分别图示了图10所示的摄像区域PA的上表面。
(B1)红色滤色器层130Rb的形成
首先，如图12所示，形成红色滤色器层130Rb。
这里，如图12所示，把红色滤色器层130Rb分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本发明中，把红色滤色器层130Rb形成为正方形形状(HRx＝HRy)。正像第一实施例那样，像形成绿色滤色器层130G的情况那样利用光刻技术等来形成红色滤色器层130Rb。
(B2)蓝色滤色器层130Bb的形成
接着，如图13所示，形成蓝色滤色器层130Bb。
这里，如图13所示，把蓝色滤色器层130Bb分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，正像红色滤色器层130Rb那样，可以把蓝色滤色器层130Bb形成为具有面对光接收表面JS的正方形表面(HBx＝HBy)。正像第一实施例那样，可以利用光刻技术等来形成蓝色滤色器层130Bb。
(B3)绿色滤色器层130Gb的形成
接着，如图10所示，形成绿色滤色器层130Gb。
这里，如图10所示，把绿色滤色器层130Gb分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，绿色滤色器层130Gb为矩形形状。具体地，把绿色滤色器层130Gb形成为沿水平方向x的宽度HGx大于沿垂直方向y的宽度HGy(HGx＞HGy)的矩形形状。
另外，把绿色滤色器层130Gb形成为沿水平方向x与红色滤色器层130Rb或者蓝色滤色器层130Bb部分地重叠。
因此，形成了重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
正像第一实施例那样，可以利用光刻技术等形成绿色滤色器层130Gb。
(C)结论
如上所述，正像第一实施例那样，如图10所示，沿垂直方向y的光接收表面JS之间的距离大于沿水平方向x的光接收表面JS之间的距离。如上所述，在此情况下，在水平方向x与垂直方向y之间发生的“混色”的各向异性可能导致图像质量劣化。
然而，在本实施例中，如图10所示，沿水平方向x形成有重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。相反地，另一方面，在垂直方向y上，不同的滤色器层(130Rb和130Gb或者130Gb和130Bb)之间没有重叠部分。因此，相对于水平方向x倾斜一定角度入射的入射光穿过不同色的多个滤色器层(130Rb和130Gb或者130Gb和130Bb)，然后入射到重叠区域OLrg和重叠区域OLgb的光接收表面JS上。
因此，在本发明中，正像第一实施例的情况那样，可以减小沿水平方向x排列的像素P中所出现的“混色”与沿垂直方向y排列的像素P中所出现的“混色”之差别。
因此，正像第一实施例那样，本实施例可以防止“混色”的各向异性的发生，并且能够实现图像质量的提高。
3.实施例三
(A)器件的结构等
图14和图15分别是图示了本发明第三实施例的固体摄像器件1c的主要部分的图。
这里，图14就像图5那样图示了摄像区域PA的上表面。图15就像图6那样图示了摄像区域PA沿图14中的线XV-XV的截面图。
如图14和图15所示，除了滤色器130c之外，本发明第三实施例的固体摄像器件1c的主要部分类似于第一实施例的固体摄像器件的主要部分。因此，与第一实施例相同的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对它们的具体说明。
如图14所示，正像第一实施例的情况那样，滤色器130c包括红色滤色器层130R、绿色滤色器层130Gc和蓝色滤色器层130B。另外，红色滤色器层130R、绿色滤色器层130Gc和蓝色滤色器层130B布置成拜耳排列。
如图15所示，正像第一实施例那样，滤色器130c形成在基板101的表面上方，因而它能够位于布线层110的上方。
滤色器130c包括与第一实施例的相应滤色器层相同的红色滤色器层130R和蓝色滤色器层130B。然而，绿色滤色器层130Gc不同于第一实施例的绿色滤色器层130G。
在滤色器130c中，如图10所示，正像第一实施例的情况那样，绿色滤色器层130Gc布置在光接收表面JS的上方。
在本实施例中，绿色滤色器层130Gc像红色滤色器层130R和蓝色滤色器层130B一样都为矩形形状。这里，绿色滤色器层130Gc被形成为沿水平方向x的宽度HGx大于沿垂直方向y的宽度HGy(HGx＞HGy)的矩形形状。
于是，把绿色滤色器层130Gc形成为沿水平方向x与红色滤色器层130R或者蓝色滤色器层130B部分地重叠，从而形成重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
如图14所示，正像第一实施例那样，沿水平方向x形成了其中红色滤色器层130R和绿色滤色器层130Gc发生层叠的重叠区域OLrg。如图15所示，与第一实施例的情况一样，在该重叠区域OLrg中，红色滤色器层130R层叠在绿色滤色器层130Gc的上表面一部分上。
如图14所示，在水平方向x上，也形成了其中绿色滤色器层130Gc和蓝色滤色器层130B发生层叠的重叠区域OLgb。
正像重叠区域OLrg的情况那样，在该重叠区域Olrb(在附图中未示出重叠区域OLrb的截面图)中，蓝色滤色器层130B层叠在绿色滤色器层130Gc的上表面的一部分上。
因此，在水平方向x上，形成了其中不同滤色器层(130R和130Gc或者130Gc和130B)发生重叠的重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
另一方面，在垂直方向y上，不同滤色器层(130R和130Gc或者130Gc和130B)之间没有重叠部分。相邻层的侧边相互接触。
换句话说，在本实施例中，正像第一实施例的情况那样，不同滤色器层沿水平方向x层叠的表面大于不同滤色器层沿垂直方向y层叠的表面。
(B)制造方法
下面说明上述固体摄像器件1c的主要部分的制造方法。这里，将详细说明固体摄像器件1c中的滤色器130c的形成工序。
图16和图17分别是图示了在本发明第三实施例的固体摄像器件1c的制造方法的各步骤中所形成的主要部分的图。
图16和图17分别图示了图14所示的摄像区域PA的上表面。
(B1)绿色滤色器层130Gc的形成
首先，如图15所示，形成绿色滤色器层130Gc。
这里，如图16所示，把绿色滤色器层130Gc分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，与第一实施例不同的是，把绿色滤色器层130Gc形成为沿水平方向x的宽度HGx大于沿垂直方向y的宽度HGy的矩形形状。正像第一实施例那样，可以利用光刻技术等形成绿色滤色器层130Gc。
(B2)红色滤色器层130R的形成
接着，如图17所示，形成红色滤色器层130R。
这里，如图17所示，把红色滤色器层130R分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，如图17所示，正像第一实施例的情况那样，具体地，把红色滤色器层130R形成为沿水平方向x的宽度HRx大于沿垂直方向y的宽度HRy(HRx＞HRy)的矩形形状。另外，把红色滤色器层130R形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gc部分地重叠。因此，如图17所示，也形成了其中红色滤色器层130R和绿色滤色器层130Gc发生层叠的重叠区域OLrg。正像第一实施例的那样，可以利用光刻技术等形成红色滤色器层130R。
(B3)蓝色滤色器层130B的形成
接着，如图14所示，形成蓝色滤色器层130B。
这里，如图14所示，把蓝色滤色器层130B分别形成在相应的光接收表面JS的上方。
在本实施例中，把蓝色滤色器层130B形成为沿水平方向x的宽度HBx大于沿垂直方向y的宽度HBy的矩形形状。另外，把蓝色滤色器层130B形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gc部分地重叠。因而，如图14所示，也形成了其中蓝色滤色器层130B和绿色滤色器层130G发生层叠的重叠区域OLgb。正像第一实施例那样，可以利用光刻技术等形成蓝色滤色器层130B。
(C)结论
如上所述，正像第一实施例那样，如图14所示，沿垂直方向y的光接收表面JS之间的距离大于沿水平方向x的光接收表面JS之间的距离。如上所述，在此情况下，在水平方向x与垂直方向y之间发生的“混色”的各向异性可能导致图像质量劣化。
然而，在本实施例中，如图14所示，沿水平方向x形成了重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。相反地，另一方面，在垂直方向y上，不同的滤色器层(130R和130Gc或者130Gc和130B)之间没有重叠部分。
因此，相对于水平方向x倾斜一定角度入射的入射光穿过不同色的多个滤色器层(130R和130Gc或者130Gc和130B)，然后入射到重叠区域OLrg和重叠区域OLgb的光接收表面JS上。
因此，在本发明中，正像第一实施例的情况那样，可以减小沿水平方向x排列的像素P中所出现的“混色”与沿垂直方向y排列的像素P中所出现的“混色”之差别。
在本实施例中，红色滤色器层130R、绿色滤色器层130Gc和蓝色滤色器层130B均为矩形形状。另外，将绿色滤色器层130Gc的一部分和红色滤色器层130R或者蓝色滤色器层130B的一部分形成为使绿色滤色器层130Gc沿水平方向x与红色滤色器层130R或者蓝色滤色器层130B部分地重叠。本实施例中的重叠区域OLrg和重叠区域OLgb比第一实施例中的重叠区域具有更大的表面面积。
因此，本实施例可以防止“混色”的各向异性的发生，并且能够实现图像质量的提高。
4.实施例四
(A)器件的结构等
图18和图19分别是图示了本发明第四实施例的固体摄像器件1d的主要部分的图。
这里，图18就像图5那样图示了摄像区域PA的上表面。图19就像图6那样图示了摄像区域PA的沿图18中的线XIX-XIX的截面图。
如图18和图19所示，除了滤色器130d之外，本发明第四实施例的固体摄像器件1d的主要部分类似于第二实施例的固体摄像器件的主要部分。因此，与第二实施例相同的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对它们的具体说明。
如图18所示，正像第二实施例的情况那样，滤色器130d包括红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Gd和蓝色滤色器层130Bb。另外，可以通过拜耳排列来布置成让蓝色滤色器层130Bb与红色滤色器层130Rb和绿色滤色器层130Gd位于同一行。
如图18所示，正像第二实施例那样，滤色器130d形成在基板101的表面上方，因而它能够位于布线层110的上方。
滤色器130d包括与第二实施例的相应滤色器层相同的红色滤色器层130Rb和蓝色滤色器层130Bb。在本实施例中，红色滤色器层130Rb和蓝色滤色器层130Bb均形成为正方形形状。
然而，绿色滤色器层130Gd不同于第二实施例中的绿色滤色器层130Gb。
如图18所示，在滤色器130d中，正像第二实施例的情况那样，绿色滤色器层130Gd布置在光接收表面JS的上方。然而，在本实施例中，绿色滤色器层130Gd与红色滤色器层130Rb及蓝色滤色器层130Bb一样都为正方形形状。这里，绿色滤色器层130Gd可以被形成为包括沿水平方向x的宽度HGx与沿垂直方向y的宽度HGy彼此相等(HGx＝HGy)的部分。
另外，如图18所示，绿色滤色器层130Gd被形成为能够在沿对角线方向排列的绿色滤色器层130Gd的各角处与红色滤色器层130Rb的一部分及蓝色滤色器层130Bb的一部分重叠。因此，在滤色器130d中形成了重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
具体地，如图18所示，绿色滤色器层130Gd可以被形成为把等腰三角形形状的绿色滤色器层130Gd附加至正方形形状的红色滤色器层130Rb的四个角的每一个上。
另外，如图18所示，绿色滤色器层130Gd可以被形成为把等腰三角形形状的绿色滤色器层130Gd附加至正方形形状的蓝色滤色器层130Bb的四个角的每一个上。
在此情况下，各滤色器层被形成为：从每个四边形滤色器层的侧边中心转移到角的区域与该滤色器层的其他区域相比而言能够与另一滤色器层更多地重叠。
(B)制造方法
下面说明上述固体摄像器件1d的主要部分的制造方法。这里，将详细说明固体摄像器件1d中的滤色器130d的形成工序。
首先，如第二实施例所述，形成红色滤色器层130Rb(见图12)。换句话说，把红色滤色器层130Rb形成为正方形形状(HRx＝HRy)。
接着，如第二实施例所述，形成蓝色滤色器层130Bb(见图13)。换句话说，正像红色滤色器层130Rb那样，把蓝色滤色器层130Bb形成为具有正方形形状的表面(HBx＝HBy)。
接着，如图18所示，形成绿色滤色器层130Gd。
这里，把绿色滤色器层130Gd形成为在沿对角线方向排列的绿色滤色器层130Gd的各角处与红色滤色器层130Rb的一部分及蓝色滤色器层130Bb的一部分重叠。因此，在滤色器130d中形成了重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
(C)结论
如上所述，在本实施例中，红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Gd和蓝色滤色器层130Bb的每一者均形成为正方形形状。此外，多个绿色滤色器层130Gd沿着相对于水平方向x和垂直方向y倾斜一定角度的对角线方向布置。另外，沿对角线方向排列的多个绿色滤色器层130Gd被布置成它们中的每一个都能够沿水平方向x或垂直方向y与蓝色滤色器层130Bb或红色滤色器层130Rb相邻。这里，绿色滤色器层130Gd被形成为在沿对角线方向排列的绿色滤色器层130Gd的各个角处能够与蓝色滤色器层130Bb的一部分或者红色滤色器层130Rb的一部分重叠。
因此，本实施例能够防止“混色”的各向异性的发生并且可以实现图像质量的提高，这里的“混色”是入射光沿对角线方向入射而引起的。
此外，在本实施例中，多个绿色滤色器层130Gd布置在对角线方向上并在它们的各个角处并彼此连接。因此，能够防止绿色滤色器层130Gd脱落。
因此，本实施例能够容易地实现产品产率的提高和产品可靠性的提高。
5.实施例五
(A)器件的结构等
图20是图示了本发明第五实施例的固体摄像器件1e的主要部分的图。图20就像图5那样图示了摄像区域PA的上表面。
如图20所示，除了滤色器130e之外，本实施例的固体摄像器件1e的结构类似于第四实施例的固体摄像器件的结构。因此，与第四实施例相同的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对它们的具体说明。
如图20所示，正像第四实施例的情况那样，滤色器130e包括红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Ge和蓝色滤色器层130Bb。另外，红色滤色器层130Rb、绿色滤色器层130Ge和蓝色滤色器层130Bb布置成拜耳排列。
滤色器130e包括红色滤色器层130Rb和蓝色滤色器层130Bb，并且它们中的每一个都像第四实施例那样具有正方形形状。
然而，绿色滤色器层130Ge不同于第四实施例的绿色滤色器层130Gd。
这里，如图20所示，绿色滤色器层130Ge被形成为能够在沿对角线方向排列的绿色滤色器层130Ge的角处与红色滤色器层130Rb的一部分及蓝色滤色器层130Bb的一部分重叠。因此，在滤色器130e中形成了重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
具体地，如图20所示，与第四实施例不同的是：绿色滤色器层130Ge可以被形成为使等腰三角形形状的绿色滤色器层130Ge附加至正方形形状的红色滤色器层130Rb的两个角上。
另外，如图20所示，与第四实施例不同的是：绿色滤色器层130Ge可以被形成为使等腰三角形形状的绿色滤色器层130Ge附加至正方形形状的蓝色滤色器层130Bb的两个角上。
(B)结论
正像第四实施例那样，如上所述，在本实施例中，多个绿色滤色器层130Ge沿着相对于水平方向x和垂直方向y倾斜一定角度的对角线方向布置。这里，绿色滤色器层130Ge被形成为在沿对角线方向排列的绿色滤色器层130Ge的角处能够与蓝色滤色器层130Bb的一部分或者红色滤色器层130Rb的一部分重叠。
因此，正像第四实施例那样，本实施例能够防止“混色”的各向异性的发生并且可以实现图像质量的提高，这里的“混色”是入射光沿对角线方向入射而引起的。
此外，在本实施例中，多个绿色滤色器层130Ge布置在对角线方向上并在它们的角处彼此连接。因此，正像第四实施例的情况那样，能够防止绿色滤色器层130Ge脱落。
因此，本实施例能够容易地实现产品产率的提高和产品可靠性的提高。
6.实施例六
(A)器件的结构等
图21、图22和图23分别是图示了本发明第六实施例的固体摄像器件1f的主要部分的图。
这里，就像图2那样，图21是图示了固体摄像器件1f的整体结构的方框图。图22和图23就像图5那样分别图示了摄像区域PA的上表面。另外，图22图示了图21中示出的摄像区域PA的中心部分CB。图23图示了图21中示出的摄像区域PA的侧边部分SB。
如图21所示，本实施例的摄像区域PA不同于第一实施例的摄像区域PA。如图22和图23所示，除了滤色器130f之外，本发明第六实施例的固体摄像器件1f的主要部分类似于第一实施例的固体摄像器件的主要部分。因此，与第一实施例相同的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对它们的具体说明。
如图21所示，正像第一实施例那样，本实施例的固体摄像器件1f是具有基板101的CMOS图像传感器。在基板101的表面上形成有摄像区域PA和周边区域SA。
然而，不像第一实施例的是，如图21所示，摄像区域PA被分成中心部分CB和侧边部分SB。
如图21所示，中心部分CB位于摄像区域PA沿水平方向x的中心处。因此，布置在摄像区域PA的中心部分CB中的像素P接收以直角入射到摄像区域PA的表面上的主光线(图1中的H1)。
另一方面，侧边部分SB的位置是沿水平方向x能够夹住摄像区域PA的中心部分CB。因此，布置在摄像区域PA的侧边部分SB中的像素P接收在与摄像区域PA的表面垂直的方向上倾斜一定角度入射的主光线(图1中的H2)。
如图22和图23所示，正像第一实施例那样，滤色器130f包括红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf。换句话说，红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf中每一者都被设置用于各像素P以作为滤色器130f。这里，红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf布置成拜耳排列。
然而，从图22与图23的比较明显可知，中心部分CB上的滤色器130f结构与侧边部分SB上的滤色器130f结构不同。
具体地，不像第一实施例的是，如图22所示，在中心部分CB上的红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf的每一者都形成为正方形形状。换句话说，红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf被形成为沿水平方向x的宽度HRx、HGx和HBx能够等于沿垂直方向y的相应宽度HRy、HGy和HBy。
此外，如图22所示，在中心部分CB上，红色滤色器层130Rf、绿色滤色器层130Gf和蓝色滤色器层130Bf被形成为防止了彼此之间丝毫的重叠。
另一方面，如图23所示，在侧边部分SB上，绿色滤色器层130Gf像第一实施例那样形成为正方形形状。然而，红色滤色器层130Rf和蓝色滤色器层130Bf均形成为矩形形状。
具体地，如图23所示，在侧边部分SB上，红色滤色器层130Rf被形成为沿水平方向x的宽度HRx大于沿垂直方向y的宽度HRy(HRx＞HRy)。于是，红色滤色器层130Rf被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gf部分地重叠，从而形成重叠区域OLrg。
如图23所示，在侧边部分SB上，绿色滤色器层130Gf可以被形成为沿水平方向x的宽度HGx与沿垂直方向y的宽度HGy相同。于是，绿色滤色器层130Gf被形成为沿水平方向x与红色滤色器层130Rf或者蓝色滤色器层130Bf部分地重叠，从而形成重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。
此外，如图23所示，在侧边部分SB上，蓝色滤色器层130Bf被形成为沿水平方向x的宽度HBx大于沿垂直方向y的宽度HBy。于是，蓝色滤色器层130Bf被形成为沿水平方向x与绿色滤色器层130Gf部分地重叠，从而形成重叠区域OLgb。
(B)结论
在本实施例中，如上所述，在摄像区域PA的中心部分CB上沿水平方向x未形成任何重叠区域OLrg或重叠区域OLgb。然而，在侧边部分SB上，形成有重叠区域OLrg和重叠区域OLgb。在本实施例中，滤色器层130Rf、130Gf和103Bf中的每一者都形成为使得重叠区域OLrg和重叠区域OLgb的表面面积随着该滤色器层的位置从摄像区域PA上的中心部分移到侧端部分的距离的增大而逐渐增大。
如上所述，侧边部分SB接收倾斜一定角度入射的主光线(图1中的H2)。因此，侧边部分SB比中心部分CB更频繁地出现“混色”。这意味着由于侧边部分SB比中心部分CB更频繁出现的“混色”的各向异性，因而侧边部分SB会引起一些缺点。
然而，在如上所述的本实施例中，通过增大侧边部分SB而不是中心部分CB上的重叠区域OLrg和重叠区域OLgb的表面面积来使在摄像区域PA的中心部分CB与侧边部分SB产生相同的“混色”。换句话说，在摄像区域PA的位置处可以消除“混色”的各向异性。
因此，本发明可以有效地防止“混色”的各向异性的发生，并能够提高图像质量。
7.其他
此外，本发明的实施例不限于上述那些。可以采用各种变形例。
在任何上述实施例中，都采用了CMOS图像传感器，但不限于此。
可选择地，可以使用CCD图像传感器。另外，本发明的任何其他实施例均可包括从基板的背侧接收入射光的背面照射型固体摄像器件，其中在所述基板的顶面侧上布置有像素晶体管。
已经将任何上述实施例都应用到照相机上，但不限于此。任何其他实施例可应用到带有固体摄像器件的电子装置(例如扫描仪或复印机)上。
此外，在任何上述实施例中，主要对不同的滤色器层沿水平方向的重叠进行了说明，但不限于此。可选择地，可以让不同的滤色器层沿垂直方向相互重叠。
例如，可以让不同的滤色器层沿水平方向和垂直方向都重叠。
或者，可以让不同的滤色器层沿水平方向和垂直方向中的至少一者重叠，并且如第四实施例和第五实施例所述，角部可以比侧边的中心部重叠得更多。
在任何上述实施例中，已经对一个四边形滤色器层在平行于水平方向的相邻两个侧部(垂直延伸侧)处与相邻的不同滤色器层重叠进行了说明，但不限于此。可选择地，平行于水平方向的四边形滤色器层的两个侧部之一可以重叠在相邻的不同滤色器层上。
在任何上述实施例中，已经对红、蓝和绿三原色的滤色器层的拜耳排列进行了说明，但不限于此。
图24、图25和图26是图示了本发明实施例中的滤色器的着色布置的图。
如图24所示，本发明适用于如下情况：以拜耳排列布置的绿色滤色器层130G中的一者可用作不会对入射光着色并把入射光作为白光透射的白色滤色器层130W。
如图25所示，本发明也适用于如下情况：所述滤色器层130R、130G和130B都不是沿水平方向x或者垂直方向y布置着，而是相对于水平方向x和垂直方向y倾斜45度布置着。换句话说，本发明也适用于如下情况：两个绿色滤色器层130G的对角线沿垂直方向y布置着，并且红色滤色器层130R的对角线和蓝色滤色器层130B的对角线都沿水平方向x布置着。
如图26所示，本发明还适用于如下情况：利用青色滤色器层130C、洋红色滤色器层130M和黄色滤色器层130Y的着色布置的组合来形成滤色器。换句话说，本发明适用于补色系统的滤色器。
在上述着色布置中，正如上述第一实施例的情况那样，通过应用第一实施例所述的各滤色器层的平面结构可以得到本发明的上述实施例中的任一个的有益效果。在上述情况下，从提高“灵敏度”的角度看以及从防止产生“混色”的各项异性的角度看，优选恰当地确定适当重叠有不同的滤色器层的表面的尺寸。
在任何上述实施例中，已经对在每个光电二极管中都安装有一组像素晶体管的情况进行了说明，但不限于此。这里，本发明的任何实施例都适用于像素晶体管等被成形在两个以上光电二极管之间的情况。另外，通过在多个像素之间共用像素晶体管可以实现分辨率的提高。
图27和图28分别是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。图27和图28分别图示了像素P的上面。
如图27和图28的每一者所示，在一组四个像素P中，沿方向x布置有两个光电二极管21各自的光接收表面JS，并且沿方向y布置有两个光电二极管21各自的光接收表面JS。在四个像素P的整体区域的中心安装有一个浮动扩散FD部。然后，在四个像素P的每一个的光接收表面JS与浮动扩散FD部之间安装有传输晶体管22。此外，传输晶体管22以外的其他像素晶体管可以安装成被四个像素P共用。
具体地，各传输晶体管22的源极均电连接至各光电二极管21并且各传输晶体管22的漏极均电连接至一个复位晶体管25的源极。然后，一个放大晶体管23电连接至浮动扩散FD部。此外，放大晶体管23的源极电连接至一个选择晶体管24的漏极。可将电源电压施加至复位晶体管25和放大晶体管23每一者的漏极上。另外，选择晶体管24的源极电连接至垂直信号线。
上面已经对像素P沿方向x和方向y布置的情况进行了说明，但不限于此。可选择地，各像素P可以沿相对于方向x和方向y中的每一者都倾斜的方向布置着。例如，如图28所示，像素P可以布置为相对于方向x和方向y中的每一者都倾斜45度角。
图29和图30分别是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。这里，图29图示了像素P的上表面。图30是图示了固体摄像器件的电路结构的图。
如图29和图30所示，四个像素P沿垂直方向y可以设置作为一个组合组。
这里，如图29和图30所示，四个光电二极管21_1、21_2、21_3和21_4分别设有四个传输晶体管22_1、22_2、22_3和22_4。此外，一个放大晶体管23和一个复位晶体管25被设置用于这些部件的组合。
具体地，四个光电二极管21_1、21_2、21_3和21_4沿水平方向x以与矩形形状的光接收表面JS对应的间隔而被布置着。
在这些部件之中，在位于下方的第一光电二极管21_1与第二光电二极管21_2之间的左侧部上布置有第一浮动扩散FD部12。另外，第一传输晶体管22_1置于第一光电二极管21_1与第一浮动扩散FD部12之间。此外，第二传输晶体管22_2置于第二光电二极管21_2与第一浮动扩散FD部12之间。另外，放大晶体管23置于第一光电二极管21_1与第二光电二极管21_2的右侧部上。
另一方面，如图29所示，在位于第三光电二极管21_3与第四光电二极管21_4之间的左侧部上布置有第二浮动扩散FD部34。此外，第三传输晶体管22_3以及第四传输晶体管22_4分别形成在第三光电二极管21_3与第二浮动扩散FD部34之间以及第四光电二极管21_4与第二浮动扩散FD部34之间。此外，复位晶体管25形成在第三光电二极管21_3与第四光电二极管21_4之间的右侧部上。
四个传输晶体管22_1、22_2、22_3和22_4各自的栅极分别电连接至被供给有传输信号的传输线26。因此，利用传输信号可将传输晶体管22_1、22_2、22_3和22_4中的每一个都接通。因此，信号电荷从光电二极管21_1、21_2、21_3和21_4分别传输至浮动扩散FD部12和浮动扩散FD部34。
如图30所示，放大晶体管23的栅极电连接至浮动扩散FD部12和浮动扩散FD部34。放大晶体管23的源极电连接至垂直信号线27。放大晶体管23的漏极电连接至固定电源Vdd。
如图30所示，复位晶体管25电连接至被供给有复位信号RST的复位线29。复位晶体管25的源极电连接至浮动扩散FD部34。复位晶体管25的漏极电连接至选择电源SELVDD。
此外，如图30所示，下面的浮动扩散FD部12和上面的浮动扩散FD部34彼此电连接。另外，可对选择电源SELVDD进行驱动从而像选择脉冲的情况那样通过切换电压电平来选择任何一个像素P。
图31和图32分别是图示了本发明实施例的固体摄像器件的主要部分的图。这里，图31图示了像素P的上表面。图32是图示了固体摄像器件的电路结构的图。
如图31和图32所示，总共四个像素P可以设置作为一个组合组，该组包括在相对于水平方向x和垂直方向y倾斜的对角线方向上排列的两个像素P的两种组合。
这里，如图31和图32所示，四个传输晶体管22_1、22_2、22_3和22_4分别被设置用于四个光电二极管21_1、21_2、21_3和21_4。
此外，两个晶体管区域20_1和20_2被设置用于这些部件。如图32所示，一个放大晶体管23、一个选择晶体管24和一个复位晶体管25被设置用于这两个晶体管区域20_1和20_2。
具体地，如图31所示，第一光电二极管21_1和第二光电二极管21_2在相对于水平方向x和垂直方向y的对角线方向上排列着。另外，第一浮动扩散FD部12置于第一光电二极管21_1与第二光电二极管21_2之间。另外，第一传输晶体管22_1置于第一光电二极管21_1与第一浮动扩散FD部12之间。此外，第二传输晶体管22_2置于第二光电二极管21_2与第一浮动扩散FD部12之间。另外，第一晶体管区域20_1置于第一光电二极管21_1和第二光电二极管21_2的上方。
类似地，如图31所示，第三光电二极管21_3和第四光电二极管21_4以如上所述的方式在对角线方向上排列着。
另外，第二浮动扩散FD部34置于第三光电二极管21_3与第四光电二极管21_4之间。此外，第三传输晶体管22_3以及第四传输晶体管22_4分别形成在第三光电二极管21_3与第二浮动扩散FD部34之间以及第四光电二极管21_4与第二浮动扩散FD部34之间。另外，第二晶体管20_2置于第三光电二极管21_3和第四光电二极管21_4的上方。
如图32所示，放大晶体管23、选择晶体管24和复位晶体管25分别与两外两个部件中的每一个电连接。这种电路的结构已经公开在日本专利申请公开公报No.2006-54276中。
在此情况下，各滤色器层的任何平面形状都能以类似于上述第一实施例等中所述的平面形状的方式进行应用，并且能够发挥本发明任意一个实施例的有益效果。在上述实施例中，像素晶体管等被四个光电二极管共用，但不限于此。可选择地，根据本发明的任何实施例，像素晶体管等可以被两个或三个光电二极管共用或者被四个以上光电二极管共用。换句话说，任何像素布置都适用于本发明的任何实施例。
此外，已经说明了本发明各实施例的固体摄像器件1、1b、1c、1d、1e和1f。另外，已经说明了作为本发明任意一个实施例中的光电转换部的光电二极管21。此外，也已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的半导体元件的传输晶体管22、放大晶体管23、选择晶体管24和复位晶体管25。已经说明了作为本发明任意一个实施例中的电子装置的照相机40。并且已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的基板的基板101。已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的布线的布线110h。也已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的滤色器的滤色器130。已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的第二滤色器或第三滤色器的蓝色滤色器层130B、130Bb和130Bf。并且已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的第一滤色器的绿色滤色器层130G、130Gb、130Gc、130Gd、130Ge和130Gf。已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的第二滤色器或第三滤色器的红色滤色器层130R、130Rb和130Rf。此外，也已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的滤色器的滤色器130、130b、130c、130d、130e和130f。已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的光接收表面的光接收表面JS。已经说明了相当于本发明任意一个实施例中的摄像面的摄像面PS。已经说明了对应于本发明任意一个实施例中的第一方向的水平方向x。也已经说明了对应于本发明任意一个实施例中的第二方向的垂直方向y。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (16)

1.一种固体摄像器件，其包括：
光电转换部，它们形成在基板的摄像面上，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和
滤色器，它们形成在所述基板的摄像面上，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色，
其中，所述光电转换部中有多个在所述摄像面上沿第一方向排列着并且有多个在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着，
沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离，
所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，
所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性，
所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，所述第二滤色器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性，
所述第三滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器，所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性，并且
所述第一滤色器和所述第二滤色器沿所述第一方向层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器沿所述第二方向层叠的表面。
2.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器被形成为使它们在沿所述第一方向排列的所述光接收表面之间彼此部分地重叠，由此形成了它们的重叠区域。
3.如权利要求2所述的固体摄像器件，其中，
所述第一方向和所述第二方向在所述摄像面上相互垂直，并且
所述光电转换部的所述光接收表面小于作为所述滤色器而形成在所述光接收表面上方的所述第一滤色器～所述第三滤色器的表面。
4.如权利要求3所述的固体摄像器件，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器被形成为：所述第一滤色器和所述第二滤色器重叠的表面随着所述第一滤色器和所述第二滤色器的处于所述摄像面上的位置离所述摄像面中心的距离的变大而变大。
5.如权利要求3所述的固体摄像器件，其中，
所述光电转换部中的所述光接收表面被形成为四边形形状，并且
所述滤色器中的所述第一滤色器～所述第三滤色器各自的面对所述光接收表面的表面都被形成为四边形形状。
6.如权利要求5所述的固体摄像器件，其中，所述滤色器包括如下两部分：
在其一部分处，所述第一滤色器和所述第二滤色器沿所述第一方向部分地重叠，
在其另一部分处，所述第一滤色器和所述第三滤色器未重叠而所述第一滤色器的侧面与所述第三滤色器的侧面沿所述第一方向相互接触。
7.如权利要求6所述的固体摄像器件，其中，
在所述摄像面上相对于所述第一方向和所述第二方向倾斜的对角线方向上，有多个所述第一滤色器被布置成棋盘格状图形，并且
所述多个第一滤色器沿所述第一方向和所述第二方向与所述第二滤色器或第三滤色器相邻。
8.如权利要求7所述的固体摄像器件，其中，所述第二滤色器和所述第三滤色器各自都具有面对所述光接收表面并被形成为矩形形状的表面，且沿所述第一方向的宽度大于沿所述第二方向的宽度，并且具有沿所述第一方向与所述第一滤色器的一部分重叠的部分。
9.如权利要求7所述的固体摄像器件，其中，所述第一滤色器具有面对所述光接收表面并被形成为矩形形状的表面，且沿所述第一方向的宽度大于沿所述第二方向的宽度，并且具有沿所述第一方向与所述第二滤色器的一部分或者所述第三滤色器的一部分重叠的部分。
10.如权利要求7所述的固体摄像器件，其中，
所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器各自都具有面对所述光接收表面并被形成为矩形形状的表面，且沿所述第一方向的宽度大于沿所述第二方向的宽度，并且所述第一滤色器的一部分与所述第二滤色器的一部分或者所述第三滤色器的一部分重叠。
11.如权利要求7所述的固体摄像器件，其中，
所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器各自都具有面对所述光接收表面并被形成为四边形形状的表面，并且在沿所述对角线方向排列的多个所述第一滤色器的角处，该多个所述第一滤色器与所述第二滤色器和所述第三滤色器中的至少一者部分地重叠，由此形成相互之间的连接。
12.如权利要求8～11中任一项所述的固体摄像器件，其中，所述第一滤色器和所述第二滤色器层叠的表面或者所述第一滤色器和所述第三滤色器层叠的表面被形成为：该表面随着该表面的处于所述摄像面上的位置离所述摄像面中心的距离的变大而变大。
13.如权利要求1所述的固体摄像器件，还包括：
半导体元件，它读出从所述光电转换部生成的信号电荷；以及
布线，它电连接至所述半导体元件，
其中，多个所述半导体元件布置在所述基板的所述摄像面上且对应于所述多个光电转换部，并且
所述布线布置在所述摄像面上的多个所述光接收表面之间。
14.一种固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：
光电转换部，它们形成在基板的摄像面上，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和
滤色器，它们形成在所述基板的摄像面上的各个光接收表面的上方，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色，
其中，所述光电转换部中有多个在所述摄像面上沿第一方向排列着并且有多个在所述摄像表面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着，所述第一方向垂直于所述第二方向，
所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，
所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性，
所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，所述第二滤色器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性，
所述第三滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器，所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性，
所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器各自都具有面对所述光接收表面并被形成为四边形形状的表面，
在所述摄像面上相对于所述第一方向和所述第二方向倾斜的对角线方向上，有多个所述第一滤色器被布置成棋盘格状图形，
沿所述对角线方向排列的该多个所述第一滤色器沿所述第一方向和所述第二方向与所述第二滤色器或者所述第三滤色器相邻，并且
在该多个所述第一滤色器的角处，该多个所述第一滤色器至少包括能够与所述第二滤色器和所述第三滤色器中的至少一者重叠并连接的部分。
15.一种电子装置，所述电子装置包括：
光电转换部，它们布置在基板的摄像面上，各个所述光电转换部通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；和
滤色器，它们形成在所述基板的摄像面上，各个所述滤色器在所述入射光穿过时将所述入射光着色，
其中，所述光电转换部中有多个在所述摄像面上沿第一方向排列着并且有多个在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着，沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离，
所述滤色器至少包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，
所述第一滤色器形成在所述光接收表面的上方，所述第一滤色器在第一波长范围内具有高的透光性，
所述第二滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器，所述第二滤色器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高的透光性，
所述第三滤色器形成在所述光接收表面的上方且沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器，所述第三滤色器在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高的透光性，并且
所述第一滤色器和所述第二滤色器沿所述第一方向层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器沿所述第二方向层叠的表面。
16.一种固体摄像器件制造方法，所述方法包括如下步骤：
在基板的摄像面上形成光电转换部，所述光电转换部用于通过接收其光接收表面上的入射光来生成信号电荷；以及
在所述基板的摄像面上形成滤色器，所述滤色器用于将所述入射光着色并将该着色了的光透射至所述光接收表面，
其中，在形成所述光电转换部的所述步骤中，所述光电转换部被形成为有多个在所述摄像面上沿第一方向排列着并且有多个在所述摄像面上沿不同于所述第一方向的第二方向排列着，
沿所述第二方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离大于沿所述第一方向的所述多个光电转换部的所述光接收表面之间的距离，
形成所述滤色器的所述步骤至少包括如下子步骤：
在所述光接收表面的上方形成在第一波长范围内具有高透光性的第一滤色器；
在所述光接收表面的上方形成在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内具有高透光性的第二滤色器，所述第二滤色器被布置为沿所述第一方向紧邻于所述第一滤色器；以及
形成在不同于所述第一波长范围且不同于所述第二波长范围的第三波长范围内具有高透光性的第三滤色器，所述第三滤色器被布置为沿所述第二方向紧邻于所述第一滤色器，并且
所述第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器被形成为使所述第一滤色器和所述第二滤色器层叠的表面大于所述第一滤色器和所述第三滤色器层叠的表面。
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