JP2001332711A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 所望の光学特性を得るようにオンチップレン
ズを最適化することが可能であり、また外部レンズのＦ
値による感度特性の変化が少ない固体撮像素子及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 強誘電体材料１２により形成されたオン
チップレンズ１０を有して成る固体撮像素子１を構成す
る。これは、第１の透明電極層１１を形成して、この第
１の透明電極層１１上に強誘電体膜１２をレンズ１０の
形状に加工し、この強誘電体膜１２を覆って第２の透明
電極層１３を形成して両透明電極層を通じてオンチップ
レンズ１０に電界を印加し、屈折率を可変できる固体撮
像素子。
ズを最適化することが可能であり、また外部レンズのＦ
値による感度特性の変化が少ない固体撮像素子及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 強誘電体材料１２により形成されたオン
チップレンズ１０を有して成る固体撮像素子１を構成す
る。これは、第１の透明電極層１１を形成して、この第
１の透明電極層１１上に強誘電体膜１２をレンズ１０の
形状に加工し、この強誘電体膜１２を覆って第２の透明
電極層１３を形成して両透明電極層を通じてオンチップ
レンズ１０に電界を印加し、屈折率を可変できる固体撮
像素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像領域上にオン
チップマイクロレンズが形成されて成る固体撮像素子及
びその製造方法に係わる。
チップマイクロレンズが形成されて成る固体撮像素子及
びその製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラー用固体撮像素子において
は、素子の小型化に伴い、素子内にカラーフィルターを
形成し、このカラーフィルターの上にさらにオンチップ
（マイクロ）レンズを形成した構造を採っている。
は、素子の小型化に伴い、素子内にカラーフィルターを
形成し、このカラーフィルターの上にさらにオンチップ
（マイクロ）レンズを形成した構造を採っている。
【０００３】この構造によれば、入射光をオンチップレ
ンズで集光することにより、センサ部上以外の部分に入
射した光をも集光させて、センサ部に入射させることが
できる。従って、センサ部に入射する光量を増やして感
度を向上させることができる。
ンズで集光することにより、センサ部上以外の部分に入
射した光をも集光させて、センサ部に入射させることが
できる。従って、センサ部に入射する光量を増やして感
度を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いった
んオンチップレンズを作製してしまうと、その後ではオ
ンチップレンズに対して所望の光学特性を得る目的で最
適化を行うことができなかった。
んオンチップレンズを作製してしまうと、その後ではオ
ンチップレンズに対して所望の光学特性を得る目的で最
適化を行うことができなかった。
【０００５】また、固体撮像素子の撮像領域の周辺部の
画素では、外部レンズのＦ値により感度特性が変わって
くる。外部レンズのＦ値が大きいときには、周辺部の画
素と中央部の画素との感度の差は少ない。これに対し
て、外部レンズのＦ値が小さいときには、斜めに入射す
る光の割合が増えて、特に周辺部の画素においてはセン
サ部に入射しにくくなる。このため、周辺部の画素の感
度が低下し、中央部の画素との感度の差が大きくなる。
画素では、外部レンズのＦ値により感度特性が変わって
くる。外部レンズのＦ値が大きいときには、周辺部の画
素と中央部の画素との感度の差は少ない。これに対し
て、外部レンズのＦ値が小さいときには、斜めに入射す
る光の割合が増えて、特に周辺部の画素においてはセン
サ部に入射しにくくなる。このため、周辺部の画素の感
度が低下し、中央部の画素との感度の差が大きくなる。
【０００６】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、所望の特性を得るようにオンチップレンズを最
適化することが可能であり、また外部レンズのＦ値によ
る感度特性の変化が少ない固体撮像素子及びその製造方
法を提供するものである。
いては、所望の特性を得るようにオンチップレンズを最
適化することが可能であり、また外部レンズのＦ値によ
る感度特性の変化が少ない固体撮像素子及びその製造方
法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子
は、強誘電体材料により形成されたオンチップレンズを
有して成るものである。
は、強誘電体材料により形成されたオンチップレンズを
有して成るものである。
【０００８】本発明の固体撮像素子の製造方法は、第１
の透明電極層を形成する工程と、この第１の透明電極層
上に強誘電体膜を形成する工程と、この強誘電体膜をレ
ンズ形状に加工する工程と、この強誘電体膜を覆って第
２の透明電極層を形成する工程とを有するものである。
の透明電極層を形成する工程と、この第１の透明電極層
上に強誘電体膜を形成する工程と、この強誘電体膜をレ
ンズ形状に加工する工程と、この強誘電体膜を覆って第
２の透明電極層を形成する工程とを有するものである。
【０００９】上述の本発明の固体撮像素子の構成によれ
ば、強誘電体材料により形成されたオンチップレンズを
有することにより、オンチップレンズが電界を印加され
ることによりその屈折率を変化する、いわゆる電気光学
効果を有する。これにより、オンチップレンズに電界を
印加することによりその屈折率を変化させて、焦点距離
を変えることができる。
ば、強誘電体材料により形成されたオンチップレンズを
有することにより、オンチップレンズが電界を印加され
ることによりその屈折率を変化する、いわゆる電気光学
効果を有する。これにより、オンチップレンズに電界を
印加することによりその屈折率を変化させて、焦点距離
を変えることができる。
【００１０】上述の本発明製法によれば、第１の透明電
極層、レンズ形状の強誘電体膜、第２の透明電極層が順
次形成される。これにより、強誘電体膜から成るオンチ
ップレンズが形成されると共に、第１及び第２の透明電
極層を通じてオンチップレンズの強誘電体膜に電界を印
加して屈折率を変化させることが可能な構造の固体撮像
素子を製造することができる。
極層、レンズ形状の強誘電体膜、第２の透明電極層が順
次形成される。これにより、強誘電体膜から成るオンチ
ップレンズが形成されると共に、第１及び第２の透明電
極層を通じてオンチップレンズの強誘電体膜に電界を印
加して屈折率を変化させることが可能な構造の固体撮像
素子を製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、強誘電体材料により形
成されたオンチップレンズを有して成る固体撮像素子で
ある。
成されたオンチップレンズを有して成る固体撮像素子で
ある。
【００１２】また本発明は、上記固体撮像素子におい
て、電界を印加することによりオンチップレンズの屈折
率を調整して焦点距離を変化させる構成とする。
て、電界を印加することによりオンチップレンズの屈折
率を調整して焦点距離を変化させる構成とする。
【００１３】本発明は、第１の透明電極層を形成する工
程と、第１の透明電極層上に強誘電体膜を形成する工程
と、強誘電体膜をレンズ形状に加工する工程と、強誘電
体膜を覆って第２の透明電極層を形成する工程とを有す
る固体撮像素子の製造方法である。
程と、第１の透明電極層上に強誘電体膜を形成する工程
と、強誘電体膜をレンズ形状に加工する工程と、強誘電
体膜を覆って第２の透明電極層を形成する工程とを有す
る固体撮像素子の製造方法である。
【００１４】図１は本発明の一実施の形態としてＣＣＤ
固体撮像素子の概略構成図（センサ部付近の断面図）を
示す。このＣＣＤ固体撮像素子１は、例えばシリコン基
板から成る半導体基体２の表面に、フォトダイオードか
ら成るセンサ部（受光部）３が画素に対応してマトリク
ス状に多数配され、半導体基体２上にゲート絶縁膜５を
介して多結晶シリコンから成る転送電極６が形成されて
いる。この転送電極６上には層間絶縁膜７が形成されて
いる。
固体撮像素子の概略構成図（センサ部付近の断面図）を
示す。このＣＣＤ固体撮像素子１は、例えばシリコン基
板から成る半導体基体２の表面に、フォトダイオードか
ら成るセンサ部（受光部）３が画素に対応してマトリク
ス状に多数配され、半導体基体２上にゲート絶縁膜５を
介して多結晶シリコンから成る転送電極６が形成されて
いる。この転送電極６上には層間絶縁膜７が形成されて
いる。
【００１５】層間絶縁膜７上には、Ａｌ膜或いは高融点
金属膜（例えばタングステンＷ、モリブデンＭｏ、タン
タルＴａ）から成る遮光膜８が形成されている。この遮
光膜８には、センサ部３上に開口が形成されて、センサ
部３に光が入射するようになっている。
金属膜（例えばタングステンＷ、モリブデンＭｏ、タン
タルＴａ）から成る遮光膜８が形成されている。この遮
光膜８には、センサ部３上に開口が形成されて、センサ
部３に光が入射するようになっている。
【００１６】遮光膜８を覆って全面的に透明な平坦化膜
９が形成されている。平坦化膜９により平坦化された表
面上には、下部透明電極１１及び強誘電体膜１２及び上
部透明電極１３とから成るオンチップレンズ１０が形成
されている。
９が形成されている。平坦化膜９により平坦化された表
面上には、下部透明電極１１及び強誘電体膜１２及び上
部透明電極１３とから成るオンチップレンズ１０が形成
されている。
【００１７】このように、オンチップレンズ１０が強誘
電体膜１２を有して構成されているため、電界が与えら
れると屈折率が変化する電気光学効果を有する。従っ
て、下部透明電極１１と上部透明電極１３間に電位差を
与えて、強誘電体膜１２に電界を印加することにより、
オンチップレンズ１０の屈折率を変化させることができ
る。
電体膜１２を有して構成されているため、電界が与えら
れると屈折率が変化する電気光学効果を有する。従っ
て、下部透明電極１１と上部透明電極１３間に電位差を
与えて、強誘電体膜１２に電界を印加することにより、
オンチップレンズ１０の屈折率を変化させることができ
る。
【００１８】また、半導体基体２内には垂直転送チャネ
ル４が形成され、また図示しないがセンサ部３と垂直転
送チャネル４の間に、読み出しゲート部やチャネルスト
ップ領域が形成される。
ル４が形成され、また図示しないがセンサ部３と垂直転
送チャネル４の間に、読み出しゲート部やチャネルスト
ップ領域が形成される。
【００１９】オンチップレンズ１０を構成する強誘電体
膜１２の強誘電体材料としては、任意の強誘電体を用い
ることができる。例えばＫＤＰ（ＫＨ2 ＰＯ4 ）、Ｌｉ
ＮｂＯ3 、ＤＭＮＰ（ジメチルニトロフェノールパラゾ
ール：（ＣＨ3 ）2 Ｃ6 Ｈ3 −Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 ＮＯ2 ：Ｃ
14Ｈ13ＮＯ3 ）、ＢａＴｉＯ3 、ＬｉＴａＯ3 等を用い
ることができる。
膜１２の強誘電体材料としては、任意の強誘電体を用い
ることができる。例えばＫＤＰ（ＫＨ2 ＰＯ4 ）、Ｌｉ
ＮｂＯ3 、ＤＭＮＰ（ジメチルニトロフェノールパラゾ
ール：（ＣＨ3 ）2 Ｃ6 Ｈ3 −Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 ＮＯ2 ：Ｃ
14Ｈ13ＮＯ3 ）、ＢａＴｉＯ3 、ＬｉＴａＯ3 等を用い
ることができる。
【００２０】上部透明電極１３及び下部透明電極１１に
は、透明導電材例えばＩＴＯ（インジウム鉛酸化物）、
ＳｎＯ2 、ＺｎＯ等を用いることができる。例えばＩＴ
Ｏを用いた場合には、スパッタ法や蒸着法により形成す
ることができる。
は、透明導電材例えばＩＴＯ（インジウム鉛酸化物）、
ＳｎＯ2 、ＺｎＯ等を用いることができる。例えばＩＴ
Ｏを用いた場合には、スパッタ法や蒸着法により形成す
ることができる。
【００２１】ここで、オンチップレンズ１０の屈折率の
変化について、さらに詳しく説明する。
変化について、さらに詳しく説明する。
【００２２】まず、固体撮像素子の主面に垂直な方向で
平行光が入射する場合を考える。例えば図２Ａに示すよ
うに、主面に垂直な方向で入射した平行光がオンチップ
レンズ１０によって集光されて、センサ部３より深い位
置に焦点２５を結んでいると仮定する。このとき、オン
チップレンズ１０の曲率半径をｒ、屈折率の初期値をＮ
０とすると、焦点距離Ｒは、次式で示される。 Ｒ＝ｒ・Ｎ０／（Ｎ０−１）
平行光が入射する場合を考える。例えば図２Ａに示すよ
うに、主面に垂直な方向で入射した平行光がオンチップ
レンズ１０によって集光されて、センサ部３より深い位
置に焦点２５を結んでいると仮定する。このとき、オン
チップレンズ１０の曲率半径をｒ、屈折率の初期値をＮ
０とすると、焦点距離Ｒは、次式で示される。 Ｒ＝ｒ・Ｎ０／（Ｎ０−１）
【００２３】そして、上部透明電極１３と下部透明電極
１１との間に電界Ｅを印加すると、強誘電体膜１２の電
気光学効果により、オンチップレンズ１０の屈折率は初
期値Ｎ０からＮ´に変化する。即ちＮ´＝Ｎ０＋Ｎ
（Ｅ）で表される。
１１との間に電界Ｅを印加すると、強誘電体膜１２の電
気光学効果により、オンチップレンズ１０の屈折率は初
期値Ｎ０からＮ´に変化する。即ちＮ´＝Ｎ０＋Ｎ
（Ｅ）で表される。
【００２４】このように電界Ｅを印加した場合には、焦
点距離が変化して、焦点２５の位置が移動する。例えば
図２Ａの場合と比較して焦点距離が短くなって、図２Ｂ
に示すようにセンサ部３内に焦点２５を結ぶようにな
る。このときの焦点距離Ｒ´は、次式で示される。 Ｒ´＝ｒ・Ｎ´／（Ｎ´−１）
点距離が変化して、焦点２５の位置が移動する。例えば
図２Ａの場合と比較して焦点距離が短くなって、図２Ｂ
に示すようにセンサ部３内に焦点２５を結ぶようにな
る。このときの焦点距離Ｒ´は、次式で示される。 Ｒ´＝ｒ・Ｎ´／（Ｎ´−１）
【００２５】即ち電界Ｅを印加することによって、この
焦点距離Ｒ´を調整することができることがわかる。こ
れにより、集光状態をより最適化して、感度の向上を図
ることができる。
焦点距離Ｒ´を調整することができることがわかる。こ
れにより、集光状態をより最適化して、感度の向上を図
ることができる。
【００２６】ところで、図３Ａに示すように固体撮像素
子の主面に垂直に入射する光がセンサ部３に集光するよ
うにオンチップレンズ１０を最適化している場合（焦点
距離Ｒ１）には、斜めから入射する光に対しては、図３
Ｂに示すようにセンサ部３に集光されなくなってしま
う。
子の主面に垂直に入射する光がセンサ部３に集光するよ
うにオンチップレンズ１０を最適化している場合（焦点
距離Ｒ１）には、斜めから入射する光に対しては、図３
Ｂに示すようにセンサ部３に集光されなくなってしま
う。
【００２７】この場合には、さらに電界Ｅの大きさを変
化させて焦点距離を調節することにより、図３Ｂの焦点
距離Ｒ２から図３Ｃに示す焦点距離Ｒ３に変化させて、
センサ部３に集光させるようにすることができる。即ち
この斜め光に対する感度を改善することが可能になる。
化させて焦点距離を調節することにより、図３Ｂの焦点
距離Ｒ２から図３Ｃに示す焦点距離Ｒ３に変化させて、
センサ部３に集光させるようにすることができる。即ち
この斜め光に対する感度を改善することが可能になる。
【００２８】従って、光の入射する角度に応じて、電界
Ｅの大きさを変更して焦点距離を変化させることによ
り、斜めに入射する光に対しても感度を向上させること
ができる。
Ｅの大きさを変更して焦点距離を変化させることによ
り、斜めに入射する光に対しても感度を向上させること
ができる。
【００２９】尚、実際にはオンチップレンズ１０と透明
平坦化層９との界面に入射する際に光が多少屈折する
が、これら図２及び図３では説明を簡単にするために、
この界面における屈折は考慮しない模式的な図としてい
る。
平坦化層９との界面に入射する際に光が多少屈折する
が、これら図２及び図３では説明を簡単にするために、
この界面における屈折は考慮しない模式的な図としてい
る。
【００３０】さらに、センサ部３への集光をより最適化
するためには、ＣＣＤ固体撮像素子１の撮像領域の中央
部から撮像領域の周辺部へ向かうにつれて、オンチップ
レンズ１０に印加する電界Ｅの大きさを変更する。
するためには、ＣＣＤ固体撮像素子１の撮像領域の中央
部から撮像領域の周辺部へ向かうにつれて、オンチップ
レンズ１０に印加する電界Ｅの大きさを変更する。
【００３１】具体的には、上部透明電極１３と下部透明
電極１１のうち少なくとも一方について、撮像領域の中
央部から周辺部に向かって、複数の領域に分離されたパ
ターンとする。そして、それぞれの領域の透明電極１１
及び／又は１３に対して、センサ部３への光の入射を妨
げないように配線を配置することにより、各領域に異な
る電位を印加することを可能にする。
電極１１のうち少なくとも一方について、撮像領域の中
央部から周辺部に向かって、複数の領域に分離されたパ
ターンとする。そして、それぞれの領域の透明電極１１
及び／又は１３に対して、センサ部３への光の入射を妨
げないように配線を配置することにより、各領域に異な
る電位を印加することを可能にする。
【００３２】このように構成することにより、撮像領域
の周辺部における集光状態を重点的に補正することが可
能になる。このため、例えば外部レンズのＦ値が小さく
なって斜めに入射する光の割合が増大したとしても、効
率的にセンサ部３へ集光させて感度の低下を抑制するこ
とが可能になる。従って、外部レンズのＦ値による感度
低下を低減することが可能になる。
の周辺部における集光状態を重点的に補正することが可
能になる。このため、例えば外部レンズのＦ値が小さく
なって斜めに入射する光の割合が増大したとしても、効
率的にセンサ部３へ集光させて感度の低下を抑制するこ
とが可能になる。従って、外部レンズのＦ値による感度
低下を低減することが可能になる。
【００３３】尚、撮像領域の周辺部の画素においては、
さらにレンズ１０とセンサ部３との平面位置をずらして
配置することにより、斜めの入射光を集光してセンサ部
３に効率よく入射するように構成してもよい。
さらにレンズ１０とセンサ部３との平面位置をずらして
配置することにより、斜めの入射光を集光してセンサ部
３に効率よく入射するように構成してもよい。
【００３４】尚、下部透明電極１１を形成する代わり
に、遮光膜８を下部電極としてレンズ１０の強誘電体膜
１２にかかる電界を変化させる構成とすることも可能で
ある。
に、遮光膜８を下部電極としてレンズ１０の強誘電体膜
１２にかかる電界を変化させる構成とすることも可能で
ある。
【００３５】本実施の形態のＣＣＤ固体撮像素子１は、
例えば次のようにして製造することができる。まず、遮
光膜８までの各層を形成し、センサ部３上の遮光膜８に
開口を形成する。
例えば次のようにして製造することができる。まず、遮
光膜８までの各層を形成し、センサ部３上の遮光膜８に
開口を形成する。
【００３６】次に、遮光膜８を覆って、ガラス等による
透明平坦化層９を形成する。そして、平坦化工程を施
す、或いは透明平坦化層９の材料の特性により自動的
に、透明平坦化層９の表面を平坦化する。
透明平坦化層９を形成する。そして、平坦化工程を施
す、或いは透明平坦化層９の材料の特性により自動的
に、透明平坦化層９の表面を平坦化する。
【００３７】続いて、透明平坦化層９により平坦化され
た表面上に、透明導電材の膜を形成して下部透明電極１
１を形成する。さらに、下部透明電極１１上に強誘電体
膜１２を形成する。
た表面上に、透明導電材の膜を形成して下部透明電極１
１を形成する。さらに、下部透明電極１１上に強誘電体
膜１２を形成する。
【００３８】次に、強誘電体膜１２上に図示しないフォ
トレジストを堆積し、このフォトレジストを画素に対応
したパターンに加工する。続いて、リフローを行うこと
により、フォトレジストをレンズ形状にする。
トレジストを堆積し、このフォトレジストを画素に対応
したパターンに加工する。続いて、リフローを行うこと
により、フォトレジストをレンズ形状にする。
【００３９】次に、フォトレジスト及び強誘電体膜１２
をエッチバックして、フォトレジストのレンズ形状を強
誘電体膜１２に転写してレンズ１０を形成する。そし
て、レンズ１０を覆って透明導電材の膜を形成して、上
部透明電極１３を形成する。
をエッチバックして、フォトレジストのレンズ形状を強
誘電体膜１２に転写してレンズ１０を形成する。そし
て、レンズ１０を覆って透明導電材の膜を形成して、上
部透明電極１３を形成する。
【００４０】上述の本実施の形態によれば、オンチップ
レンズ１０が強誘電体膜１２を有して成ることにより、
電気光学効果を有し、電界を変化させることによりオン
チップレンズ１０の屈折率を変化させることができる。
そして、強誘電体膜１２の上下に、下部透明電極１１及
び上部透明電極１３が形成されていることにより、これ
らの電極１１，１３にそれぞれ電圧を与えて、強誘電体
膜１２に電界Ｅを印加することが可能になる。
レンズ１０が強誘電体膜１２を有して成ることにより、
電気光学効果を有し、電界を変化させることによりオン
チップレンズ１０の屈折率を変化させることができる。
そして、強誘電体膜１２の上下に、下部透明電極１１及
び上部透明電極１３が形成されていることにより、これ
らの電極１１，１３にそれぞれ電圧を与えて、強誘電体
膜１２に電界Ｅを印加することが可能になる。
【００４１】このようにオンチップレンズ１０の強誘電
体膜１２に電界Ｅを印加することにより、光の入射を最
適化して、例えば図２Ｂや図３Ｃに示すように、センサ
部３に集光させることができる。
体膜１２に電界Ｅを印加することにより、光の入射を最
適化して、例えば図２Ｂや図３Ｃに示すように、センサ
部３に集光させることができる。
【００４２】従って、本実施の形態によれば、ＣＣＤ固
体撮像素子１の感度の向上を図ることができる。
体撮像素子１の感度の向上を図ることができる。
【００４３】また、斜めに入射する光に対しても、電界
Ｅの大きさを変更して焦点距離を調節することにより、
センサ部３に集光させることができる。即ち光の入射す
る角度に応じて、電界Ｅの大きさを変更することによ
り、集光の状態を最適化することができる。
Ｅの大きさを変更して焦点距離を調節することにより、
センサ部３に集光させることができる。即ち光の入射す
る角度に応じて、電界Ｅの大きさを変更することによ
り、集光の状態を最適化することができる。
【００４４】これにより、撮像領域の周辺部の画素にお
いて、外部レンズのＦ値が小さくなり斜めに入射する光
が増えても、集光の状態を最適化して充分な感度が得ら
れるようにすることができる。従って、ＣＣＤ固体撮像
素子１の周辺部における感度の、外部レンズのＦ値依存
を低減することができる。
いて、外部レンズのＦ値が小さくなり斜めに入射する光
が増えても、集光の状態を最適化して充分な感度が得ら
れるようにすることができる。従って、ＣＣＤ固体撮像
素子１の周辺部における感度の、外部レンズのＦ値依存
を低減することができる。
【００４５】上述の実施の形態においては、ＣＣＤ固体
撮像素子に本発明を適用したが、本発明はその他の構成
の固体撮像素子、例えばＭＯＳ型の固体撮像素子にも同
様に適用することができる。
撮像素子に本発明を適用したが、本発明はその他の構成
の固体撮像素子、例えばＭＯＳ型の固体撮像素子にも同
様に適用することができる。
【００４６】その他の構成の固体撮像素子においても、
同様に本発明を適用して、固体撮像素子のセンサ部上に
強誘電体材料から成るオンチップレンズを形成すること
により、レンズによる入射光の集光状態の最適化を図る
ことが可能になる効果が得られる。
同様に本発明を適用して、固体撮像素子のセンサ部上に
強誘電体材料から成るオンチップレンズを形成すること
により、レンズによる入射光の集光状態の最適化を図る
ことが可能になる効果が得られる。
【００４７】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。
【００４８】
【発明の効果】上述の本発明によれば、電気光学効果を
有する強誘電体材料によりオンチップレンズを形成する
ことにより、オンチップレンズに電界を印加してオンチ
ップレンズの屈折率を変化させることができる。これに
より、焦点距離を変えてセンサ部への集光を最適化する
ことができる。従って、固体撮像素子の感度の向上を図
ることができる。
有する強誘電体材料によりオンチップレンズを形成する
ことにより、オンチップレンズに電界を印加してオンチ
ップレンズの屈折率を変化させることができる。これに
より、焦点距離を変えてセンサ部への集光を最適化する
ことができる。従って、固体撮像素子の感度の向上を図
ることができる。
【００４９】また、斜めに入射する光に対してもセンサ
部への集光を最適化することができるため、固体撮像素
子の周辺部における感度の外部レンズのＦ値依存を低減
することができる。
部への集光を最適化することができるため、固体撮像素
子の周辺部における感度の外部レンズのＦ値依存を低減
することができる。
【図１】本発明の一実施の形態のＣＣＤ固体撮像素子の
要部の概略断面図である。
要部の概略断面図である。
【図２】レンズに電界を印加することにより焦点距離が
変化することを説明する模式図である。 Ａ 電界を印加していない場合である。 Ｂ 電界を印加した場合である。
変化することを説明する模式図である。 Ａ 電界を印加していない場合である。 Ｂ 電界を印加した場合である。
【図３】Ａ〜Ｃ レンズに斜めに入射する光に対して焦
点距離を最適化させることを説明する模式図である。
点距離を最適化させることを説明する模式図である。
１ ＣＣＤ固体撮像素子、２ 半導体基体、３ センサ
部、４ 垂直ＣＣＤチャネル、５ ゲート絶縁膜、６
転送電極、７ 層間絶縁膜、８ 遮光膜、９ 平坦化
膜、１０ オンチップレンズ、１１ 下部透明電極、１
２ 強誘電体膜、１３ 上部透明電極、ｒ レンズの曲
率半径、Ｒ，Ｒ´，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 焦点距離
部、４ 垂直ＣＣＤチャネル、５ ゲート絶縁膜、６
転送電極、７ 層間絶縁膜、８ 遮光膜、９ 平坦化
膜、１０ オンチップレンズ、１１ 下部透明電極、１
２ 強誘電体膜、１３ 上部透明電極、ｒ レンズの曲
率半径、Ｒ，Ｒ´，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 焦点距離
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ Ｂ 9/07 31/02 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 強誘電体材料により形成されたオンチッ
プレンズを有して成ることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 電界を印加することにより上記オンチッ
プレンズの屈折率を調整して焦点距離を変化させること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 第１の透明電極層を形成する工程と、 上記第１の透明電極層上に強誘電体膜を形成する工程
と、 上記強誘電体膜をレンズ形状に加工する工程と、 上記強誘電体膜を覆って第２の透明電極層を形成する工
程とを有することを特徴とする固体撮像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000146708A JP2001332711A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000146708A JP2001332711A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2001332711A true JP2001332711A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18653022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000146708A Pending JP2001332711A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001332711A (ja) |
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