JP2005057058A - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP2005057058A JP2003286345A JP2003286345A JP2005057058A JP 2005057058 A JP2005057058 A JP 2005057058A JP 2003286345 A JP2003286345 A JP 2003286345A JP 2003286345 A JP2003286345 A JP 2003286345A JP 2005057058 A JP2005057058 A JP 2005057058A
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Makoto Izumi
誠 泉
Kazuhiro Sasada
一弘 笹田
Mitsuru Okikawa
満 沖川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device which is less influenced by color mixture and can be improved in sensitivity. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device comprises a light receiving section 22 formed in an Si substrate 20, a micro lens 26 for condensing light into the light receiving section 22, a first resin layer 12a formed on the top of the micro lens 26, a color filter 27 which is formed on the top of the first resin layer 12a and has either one color among a plurality of colors, a second resin layer 12b formed on the top of the color filter 27, and a glass substrate 13 formed on top of the second resin layer 12b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、固体撮像装置に関し、特に、カラーフィルタを有するカラー固体撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a color solid-state imaging device having a color filter.

従来、カラー画像を扱う固体撮像装置として、受光部と光を受光部に集光するためのレンズとの間にカラーフィルタを設けたトップレンズ構造の固体撮像装置と、受光部に集光するためのレンズの上にカラーフィルタを設けたトップフィルタ構造の固体撮像装置(たとえば、特許文献1参照)とが知られている。この特許文献1に開示されたトップフィルタ構造の固体撮像装置における固体撮像素子は、トップレンズ構造の固体撮像装置における固体撮像素子と比較して、受光部と光を受光部に集光するためのレンズとの間隔を小さくすることが出来るため、感度が高いとともに、微細化に適している。従って、高解像度が要求される場合、トップフィルタ構造の固体撮像装置は、トップレンズ構造の固体撮像装置よりも有利である。   Conventionally, as a solid-state imaging device for handling color images, a solid-state imaging device having a top lens structure in which a color filter is provided between a light receiving unit and a lens for condensing light on the light receiving unit, and for focusing on the light receiving unit A solid-state imaging device having a top filter structure in which a color filter is provided on the lens (for example, see Patent Document 1) is known. The solid-state imaging device in the solid-state imaging device having the top filter structure disclosed in Patent Document 1 is configured to collect the light receiving unit and light on the light-receiving unit as compared with the solid-state imaging device in the solid-state imaging device having the top lens structure. Since the distance from the lens can be reduced, the sensitivity is high and it is suitable for miniaturization. Therefore, when high resolution is required, the solid-state imaging device having the top filter structure is more advantageous than the solid-state imaging device having the top lens structure.

図16は、上記特許文献1に開示された従来の一例による固体撮像装置の構造を示した断面図である。図16を参照して、従来の一例による固体撮像装置では、Si基板120の主表面に所定の間隔で、入射した光を信号電荷に変換する光電変換機能を有する複数の受光部122が形成されている。Si基板120の上には、隣接する受光部間の中央付近に突出した素子分離部123を有する膜124が形成されている。素子分離部123間には、釣鐘型のレンズ126a、126bおよび126cが形成されている。素子分離部123上およびレンズ126a、126bおよび127cの上面上には、有機系SiOからなる中間層121が形成されている。中間層121の上面上とレンズ126の上面とは、同一平面になるように形成されており、この上面上に、カラーフィルタ127が形成されている。カラーフィルタ127は、各レンズに対応してR(赤)、G(緑)、B(青)のうち何れか1つの色を有する領域127a、127bおよび127cの集合体として形成されている。通常、カラーフィルタ127の領域127aに入射した光は、領域127aの直下に位置するレンズ126aによって受光部122に集光される。
特開平07−74331号公報
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the structure of a solid-state imaging device according to a conventional example disclosed in Patent Document 1. Referring to FIG. 16, in the solid-state imaging device according to the conventional example, a plurality of light receiving units 122 having a photoelectric conversion function for converting incident light into signal charges are formed on the main surface of Si substrate 120 at predetermined intervals. ing. On the Si substrate 120, a film 124 having an element isolation portion 123 protruding near the center between adjacent light receiving portions is formed. Bell-shaped lenses 126a, 126b, and 126c are formed between the element isolation portions 123. An intermediate layer 121 made of organic SiO 2 is formed on the element isolation portion 123 and on the upper surfaces of the lenses 126a, 126b, and 127c. The upper surface of the intermediate layer 121 and the upper surface of the lens 126 are formed to be on the same plane, and the color filter 127 is formed on the upper surface. The color filter 127 is formed as an aggregate of regions 127a, 127b, and 127c having any one color among R (red), G (green), and B (blue) corresponding to each lens. Usually, the light incident on the region 127a of the color filter 127 is condensed on the light receiving unit 122 by the lens 126a located immediately below the region 127a.
Japanese Patent Laid-Open No. 07-74331

しかしながら、従来の一例による固体撮像装置では、図17に示すように、光がカラーフィルタ127上面における法線方向と大きな角度をなして入射した場合、カラーフィルタ127の領域127bを通過した光は、本来到達すべき領域127b真下にある受光部122ではなく、隣の受光部122に到達する。つまり、カラーフィルタ127の領域127aの直下に位置する受光部122には、カラーフィルタ127の領域127aを通過する光と領域127bを通過する光とが両方到達するため、混色が生じるという不都合がある。このように、トップフィルタ構造の固体撮像装置では、混色が生じやすいため、撮影した画像が、実物とは異なる色合いになるという問題点があった。   However, in the solid-state imaging device according to the conventional example, as illustrated in FIG. 17, when light is incident at a large angle with the normal direction on the upper surface of the color filter 127, the light that has passed through the region 127 b of the color filter 127 is It reaches the adjacent light receiving part 122 instead of the light receiving part 122 just below the region 127b that should be originally reached. In other words, the light receiving unit 122 positioned immediately below the region 127a of the color filter 127 has a disadvantage that both light that passes through the region 127a of the color filter 127 and light that passes through the region 127b reach, and thus color mixing occurs. . As described above, in the solid-state imaging device having the top filter structure, color mixing is likely to occur.

また、従来の一例による固体撮像装置では、隣接するレンズ126間に素子分離部123としての平坦な領域が存在するため、素子分離部123に入射した光はレンズ126によって受光部122に集光されない。このように、従来の一例による固体撮像装置では、受光部122に集光されない光が生じるため、感度向上が困難であるという問題点があった。   Further, in the solid-state imaging device according to the conventional example, since a flat region as the element separation unit 123 exists between adjacent lenses 126, the light incident on the element separation unit 123 is not condensed on the light receiving unit 122 by the lens 126. . As described above, the solid-state imaging device according to the conventional example has a problem in that it is difficult to improve sensitivity because light that is not condensed on the light receiving unit 122 is generated.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、混色の影響を低減し、かつ、感度を向上することが可能な固体撮像装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a solid-state imaging device capable of reducing the influence of color mixing and improving sensitivity. .

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による固体撮像装置は、基板に形成された受光部と、受光部に光を集光するためのレンズと、レンズの上に設けられた第1の樹脂層と、第1の樹脂層の上に設けられ、複数の色のうちいずれか1つの色を有するカラーフィルタと、カラーフィルタの上に設けられた第2の樹脂層と、第2の樹脂層の上に設けられたガラス基板とを備えたユニットを備えている。   In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to one aspect of the present invention includes a light receiving portion formed on a substrate, a lens for condensing light on the light receiving portion, and a first provided on the lens. One resin layer, a color filter provided on the first resin layer and having any one of a plurality of colors, a second resin layer provided on the color filter, and a second And a glass substrate provided on the resin layer.

この一の局面による固体撮像装置では、上記のように、カラーフィルタの上に、第2の樹脂層を設けるとともに、第2の樹脂層上にガラス基板を設けることによって、空気より屈折率が大きいガラス基板に斜めに入射した光は、ガラス基板の上面において、下向きの法線方向に近づくように屈折してガラス基板および第2の樹脂層を通過し、カラーフィルタに到達する。そのため、光がカラーフィルタに入射するときに、光と、カラーフィルタ上面における法線方向と成す角度が小さくなるため、受光部に集光されない光を低減することできる。その結果、固体撮像装置の感度を向上させることが可能になる。   In the solid-state imaging device according to this one aspect, as described above, the second resin layer is provided on the color filter and the glass substrate is provided on the second resin layer, so that the refractive index is larger than that of air. Light obliquely incident on the glass substrate is refracted so as to approach the downward normal direction on the upper surface of the glass substrate, passes through the glass substrate and the second resin layer, and reaches the color filter. For this reason, when light enters the color filter, the angle formed between the light and the normal direction on the upper surface of the color filter is reduced, so that the light that is not collected on the light receiving portion can be reduced. As a result, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、上記ユニットは、複数配列されており、隣り合うユニットのカラーフィルタの色は互いに異なっている。上記のように、カラーフィルタの上に、第2の樹脂層を設けるとともに、第2の樹脂層上にガラス基板を設けることによって、空気より屈折率が大きいガラス基板に斜めに入射した光は、ガラス基板の上面において、下向きの法線方向に近づくように屈折してガラス基板および第2の樹脂層を通過し、カラーフィルタに到達する。従って、第2の樹脂層を通過した光がカラーフィルタに入射するときに、光と、カラーフィルタ上面における法線方向との成す角度を小さくすることができるため、光が入射したカラーフィルタに対応する受光部に隣接する受光部に光が入射するのを抑制することができる。これにより、トップフィルタ構造の固体撮像装置における混色の影響を低減することができる。なお、ユニットが複数配列されているとは、ユニットがブロック的に複数配列されている場合のみならず、複数のユニットが一体的に形成されている場合も含む意味である。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, preferably, a plurality of the units are arranged, and the colors of the color filters of the adjacent units are different from each other. As described above, by providing the second resin layer on the color filter and providing the glass substrate on the second resin layer, light incident obliquely on the glass substrate having a refractive index larger than that of air is On the upper surface of the glass substrate, the light is refracted so as to approach the downward normal direction, passes through the glass substrate and the second resin layer, and reaches the color filter. Therefore, when the light that has passed through the second resin layer enters the color filter, the angle formed between the light and the normal direction on the upper surface of the color filter can be reduced. The light can be prevented from entering the light receiving unit adjacent to the light receiving unit. Thereby, the influence of color mixing in the solid-state imaging device having the top filter structure can be reduced. Note that the phrase “a plurality of units are arranged” means not only a case where a plurality of units are arranged in a block but also a case where a plurality of units are integrally formed.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、レンズの屈折率は、第1の樹脂層の屈折率よりも大きい。このように構成すれば、レンズによる集光率を高めることができるため、固体撮像素子の感度を向上させることが可能になる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the refractive index of the lens is preferably larger than the refractive index of the first resin layer. If comprised in this way, since the condensing rate by a lens can be raised, it becomes possible to improve the sensitivity of a solid-state image sensor.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、隣接するレンズは、境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、境界部は所定の厚みを有している。このように構成すれば、光を受光部に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合と異なり、隣接するレンズの境界部で受光部に集光されない入射光が発生するのを抑制することができる。これにより、隣接するレンズの境界部に、光を受光部に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合に比べて、受光部への集光率を向上させることができるので、固体撮像素子の感度を向上させることが可能になる。また、隣接するレンズの境界部を所定の厚みを有するように形成することによって、隣接するレンズの境界部の厚みが0の場合と比較して、隣接するレンズの境界部から水分が侵入するのを抑制することができる。これにより、固体撮像装置の耐湿性を向上させることができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the adjacent lenses are preferably connected so as not to include a substantially flat region at the boundary, and the boundary has a predetermined thickness. With this configuration, unlike the case of having a substantially flat region that does not have the function of condensing light on the light receiving unit, incident light that is not collected on the light receiving unit is generated at the boundary between adjacent lenses. Can be suppressed. As a result, the light condensing rate to the light receiving unit can be improved as compared with the case where the boundary part between adjacent lenses has a substantially flat region that does not have the function of condensing light to the light receiving unit. It becomes possible to improve the sensitivity of the solid-state imaging device. Further, by forming the boundary portion of the adjacent lens to have a predetermined thickness, moisture enters from the boundary portion of the adjacent lens compared to the case where the thickness of the boundary portion of the adjacent lens is 0. Can be suppressed. Thereby, the moisture resistance of a solid-state imaging device can be improved.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、無機絶縁体からなるレンズは、1.6以上の屈折率を有する。このように構成すれば、容易に大きな屈折率を有するマイクロレンズを形成することができる。これにより、より多くの光を受光部に集光することができるため、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the lens made of an inorganic insulator preferably has a refractive index of 1.6 or more. If comprised in this way, the microlens which has a big refractive index can be formed easily. Thereby, since more light can be condensed on the light receiving unit, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、複数のレンズは、単一層によって形成されている。このように構成すれば、レンズを複数層によって形成する場合にその境界面で生じる光の反射を防止することができるため、より多くの光を受光部に集光することができる。従って、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the plurality of lenses are preferably formed of a single layer. With this configuration, when the lens is formed of a plurality of layers, reflection of light generated at the boundary surface can be prevented, so that more light can be collected on the light receiving unit. Therefore, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、複数のレンズは、隣接するレンズの境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、2μm以上7μm以下の曲率半径を有している。このように構成すれば、光を受光部に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合と異なり、隣接するレンズの境界部で受光部に集光されない入射光が発生するのを抑制することができる。また、レンズが2μm以上7μm以下の曲率半径を有するように形成されているため、より多くの光を受光部に集光させることができる。これにより、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the plurality of lenses are preferably connected so as not to include a substantially flat region at the boundary between adjacent lenses, and have a radius of curvature of 2 μm or more and 7 μm or less. doing. With this configuration, unlike the case of having a substantially flat region that does not have the function of condensing light on the light receiving unit, incident light that is not collected on the light receiving unit is generated at the boundary between adjacent lenses. Can be suppressed. Further, since the lens is formed to have a radius of curvature of 2 μm or more and 7 μm or less, more light can be condensed on the light receiving unit. Thereby, the sensitivity of a solid-state imaging device can be improved.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、複数のレンズは、隣接するレンズの境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、隣接するレンズの境界部間の距離に対する基板とレンズの頂上部との距離の比は、0.7以上1.3以下となるように構成されている。このように構成すれば、光を受光部に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合と異なり、隣接するレンズの境界部で受光部に集光されない入射光が発生するのを抑制することができる。また、レンズによって集光される光の焦点を受光部において高感度を有する中央近傍の領域に合わせることができる。これにより、容易に固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the solid-state imaging device according to the one aspect described above, preferably, the plurality of lenses are connected so as not to include a substantially flat region at a boundary portion between adjacent lenses, and a distance between the boundary portions between adjacent lenses. The ratio of the distance between the substrate and the top of the lens is 0.7 or more and 1.3 or less. With this configuration, unlike the case of having a substantially flat region that does not have the function of condensing light on the light receiving unit, incident light that is not collected on the light receiving unit is generated at the boundary between adjacent lenses. Can be suppressed. Further, the light focused by the lens can be focused on a region near the center having high sensitivity in the light receiving unit. Thereby, the sensitivity of a solid-state imaging device can be improved easily.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、レンズは、所定の間隔を隔てて形成され、上に凸の形状を有する第1の膜と、隣接する第1の膜の間隙を埋め込むように形成され、第1の樹脂層よりも大きく、かつ、第1の膜と同等以下の屈折率を有する第2の膜とを含む。このように構成すれば、隣接する第1の膜の間隙の上方から入射する光を第2の膜に入射させることができる。この際、隣接する第1の膜の間隙の上方から第2の膜に入射する光は、第1の樹脂層の屈折率よりも第2の膜の屈折率が大きいため、内側に屈折する。これにより、第1の膜の上方から入射する光のみならず、隣接する第1の膜の間隙の上方から入射する光も、第2の膜を介して受光部に集光することができるので、固体撮像装置の感度を向上させることができる。また、第2の膜を第1の樹脂層の屈折率と第1の膜の屈折率との中間の屈折率を有するようにすれば、第2の膜により第1の樹脂層と第1の膜との間の屈折率差を緩和することができる。これにより、屈折率差が大きいことに起因して、第1の樹脂層から第1の膜に入射する光の反射量が多くなるのを抑制することができるので、固体撮像装置の感度が低下するのを抑制することができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the lenses are preferably formed at a predetermined interval so as to embed a gap between the first film having a convex shape and the adjacent first film. And a second film that is larger than the first resin layer and has a refractive index equal to or lower than that of the first film. If comprised in this way, the light which injects from the upper direction of the gap | interval of an adjacent 1st film | membrane can be entered into a 2nd film | membrane. At this time, light incident on the second film from above the gap between the adjacent first films is refracted inward because the refractive index of the second film is larger than the refractive index of the first resin layer. As a result, not only the light incident from above the first film but also the light incident from above the gap between the adjacent first films can be condensed on the light receiving section through the second film. The sensitivity of the solid-state imaging device can be improved. Further, if the second film has an intermediate refractive index between the refractive index of the first resin layer and the refractive index of the first film, the second film and the first resin layer are The difference in refractive index between the film and the film can be reduced. As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of reflection of light incident on the first film from the first resin layer due to the large difference in the refractive index, thereby reducing the sensitivity of the solid-state imaging device. Can be suppressed.

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、複数の受光部の上に形成された凹形状の第3の膜をさらに備え、レンズは、第3の膜の凹形状部に埋め込まれ、第3の膜よりも大きい屈折率を有するとともに、下に凸の形状を有する第4の膜を含む。このように構成すれば、第4の膜の屈折率が第3の膜の屈折率よりも大きいため、第4の膜と第3の膜との境界面である第4の膜の下に凸の表面で光を内側に屈折させることができる。これにより、第1の樹脂層と第4の膜とで屈折率差を設ける必要がない。その結果、第4の膜の屈折率差を考慮することなく、第1の樹脂層の材料を選択することができるので、第1の樹脂層の材料の選択の自由度を拡大することができる。   The solid-state imaging device according to the above aspect preferably further includes a concave third film formed on the plurality of light receiving parts, and the lens is embedded in the concave part of the third film. A fourth film having a refractive index larger than that of the third film and having a downwardly convex shape. With this configuration, since the refractive index of the fourth film is larger than the refractive index of the third film, the fourth film projects below the fourth film, which is the boundary surface between the fourth film and the third film. The light can be refracted inward on the surface. Thereby, it is not necessary to provide a refractive index difference between the first resin layer and the fourth film. As a result, since the material of the first resin layer can be selected without considering the refractive index difference of the fourth film, the degree of freedom in selecting the material of the first resin layer can be expanded. .

上記一の局面による固体撮像装置において、好ましくは、複数の受光部に実質的に結像する光のうち、カラーフィルタ上面における法線となす角度が最大になる光の入射線と、カラーフィルタ上面における法線とがなす角度をαとし、カラーフィルタ上面からレンズの境界における最深部までの高さをhとし、レンズの境界間の幅をWとしたとき、W/2h≧tanαを満たす。このように構成すると、実質的に無視することができない混色の原因となる光である、カラーフィルタへの入射角がαであり、かつ、レンズの境界部からW/2の距離より離れた位置に入射する光をなくすことができるため、Wおよびhを調整することにより混色の影響を低減することができる。従って、トップフィルタ構造の固体撮像装置における混色の影響を低減することができる。   In the solid-state imaging device according to the above aspect, the incident line of light that maximizes the angle formed with the normal line on the upper surface of the color filter among the light that substantially forms an image on the plurality of light receiving units, and the upper surface of the color filter Where W / 2h ≧ tan α is satisfied, where α is the angle formed by the normal line, and h is the height from the color filter upper surface to the deepest part of the lens boundary, and W is the width between the lens boundaries. With this configuration, the incident angle to the color filter, which is light that causes color mixing that cannot be substantially ignored, is α, and a position away from the lens boundary by a distance of W / 2. Therefore, the influence of color mixing can be reduced by adjusting W and h. Therefore, the influence of color mixture in the solid-state imaging device having the top filter structure can be reduced.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による固体撮像装置の全体構成を示した側面図である。図2は、図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサ(CCD:Charge Coupled Device)の断面図である。図3は、図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサの下面図である。図4は、図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサの上面図である。図5は、図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部分の断面図である。図6は、図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのマイクロレンズの構造を説明するための断面図である。まず、図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態によるCCDイメージセンサを用いた固体撮像装置の構造について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a CCD image sensor (CCD: Charge Coupled Device) used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a bottom view of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a top view of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view of the CCD portion of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the structure of the microlens of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. First, the structure of a solid-state imaging device using the CCD image sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1実施形態による固体撮像装置の全体構造としては、図1に示すように、プリント基板1上にセラミックス製のホルダ2が設けられている。ホルダ2の上部には、セラミックス製のレンズホルダ3が固定的に取り付けられている。このレンズホルダ3によって、被写体からの反射光を集光するための光学レンズ4が支持されている。   As the entire structure of the solid-state imaging device according to the first embodiment, a ceramic holder 2 is provided on a printed circuit board 1 as shown in FIG. A ceramic lens holder 3 is fixedly attached to the upper portion of the holder 2. The lens holder 3 supports an optical lens 4 for collecting reflected light from the subject.

ここで、第1実施形態では、プリント基板1上にCCDイメージセンサ8が設けられている。また、CCDイメージセンサ8は、CCDイメージセンサ8の下面に設けられた半田ボール9によって、プリント基板1の上面に取り付けられている。CCDイメージセンサ8と光学レンズ4との間には、空気層5、赤外カットフィルタ6および空気層7が介在されている。赤外カットフィルタ6は、入射光から赤外領域の光をカットするために設けられており、約0.5mm〜約1mmの厚みを有する。この赤外カットフィルタ6は、SiOガラス基板に金属膜を蒸着することにより形成されている。 Here, in the first embodiment, the CCD image sensor 8 is provided on the printed circuit board 1. The CCD image sensor 8 is attached to the upper surface of the printed circuit board 1 by solder balls 9 provided on the lower surface of the CCD image sensor 8. An air layer 5, an infrared cut filter 6 and an air layer 7 are interposed between the CCD image sensor 8 and the optical lens 4. The infrared cut filter 6 is provided to cut light in the infrared region from incident light, and has a thickness of about 0.5 mm to about 1 mm. The infrared cut filter 6 is formed by depositing a metal film on a SiO 2 glass substrate.

また、プリント基板1の下面には、CCDイメージセンサ8から供給された撮像信号の処理などを行うDSP(Digital Signal Processor)10が設けられている。   A DSP (Digital Signal Processor) 10 that performs processing of an image pickup signal supplied from the CCD image sensor 8 is provided on the lower surface of the printed circuit board 1.

また、CCDイメージセンサ8は、図2に示すように、CCD11を備えている。このCCD11の上面上には、アクリル系樹脂からなる樹脂層12bを介して、ガラス基板13が一体的に設けられている。なお、樹脂層12bは本発明における「第2の樹脂層」の一例である。また、CCD11の下面上には、樹脂層14を介して、ガラス基板15が一体的に設けられている。このガラス基板15の下面上には、図2および図3に示すように、CCDイメージセンサ8をプリント基板1上に取り付けるための複数の半田ボール9が設けられている。この複数の半田ボール9には、配線16が接続されている。この配線16は、図2に示すように、CCDイメージセンサ8の下面から側面に沿って配置されるとともに、CCD11に接続されている。   The CCD image sensor 8 includes a CCD 11 as shown in FIG. On the upper surface of the CCD 11, a glass substrate 13 is integrally provided via a resin layer 12b made of an acrylic resin. The resin layer 12b is an example of the “second resin layer” in the present invention. A glass substrate 15 is integrally provided on the lower surface of the CCD 11 via a resin layer 14. On the lower surface of the glass substrate 15, as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of solder balls 9 for mounting the CCD image sensor 8 on the printed circuit board 1 are provided. A wiring 16 is connected to the plurality of solder balls 9. As shown in FIG. 2, the wiring 16 is disposed along the side surface from the lower surface of the CCD image sensor 8 and is connected to the CCD 11.

また、CCDイメージセンサ8は、図4に示すように、光電変換を行う撮像部17と、撮像部17によって光電変換された電荷を一時的に蓄えておくための蓄積部18と、蓄積部18に蓄えられた電荷を出力部(図示せず)に転送するための転送部19と、転送部19から転送された電荷を出力するための出力部(図示せず)とを備えている。このCCDイメージセンサ8の構成は、いわゆるフレーム転送方式の構成となっている。   Further, as shown in FIG. 4, the CCD image sensor 8 includes an imaging unit 17 that performs photoelectric conversion, an accumulation unit 18 that temporarily stores the photoelectric conversion by the imaging unit 17, and an accumulation unit 18. Are provided with a transfer unit 19 for transferring the charge stored in the output unit (not shown) and an output unit (not shown) for outputting the charge transferred from the transfer unit 19. The CCD image sensor 8 has a so-called frame transfer system configuration.

CCDイメージセンサ8の動作としては、まず、撮像部17において、照射された光像に対応した光電変換を行う。そして、光電変換された電荷は、撮像部17から蓄積部18に対して1フレーム毎に転送(フレームシフト)される。そして、この蓄積部18に形成された電荷パターンは、転送部19によって1ライン毎に出力部(図示せず)に転送される。この出力部(図示せず)に転送された信号が、CCDイメージセンサ8の撮像信号としてDSP10(図1参照)などの信号処理系に出力される。   As an operation of the CCD image sensor 8, first, in the imaging unit 17, photoelectric conversion corresponding to the irradiated light image is performed. Then, the photoelectrically converted charges are transferred (frame shift) from the imaging unit 17 to the storage unit 18 for each frame. The charge pattern formed in the storage unit 18 is transferred to an output unit (not shown) line by line by the transfer unit 19. A signal transferred to the output unit (not shown) is output to a signal processing system such as the DSP 10 (see FIG. 1) as an imaging signal of the CCD image sensor 8.

次に、図5を参照して、第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサ8のCCD11部分の断面構造について説明する。この第1実施形によるCCDイメージセンサ8のCCD11部分は、Si基板20を備えている。なお、このSi基板20は、本発明における「基板」の一例である。Si基板20の表面の所定領域には、画素間を分離するための画素分離部21が形成されている。また、Si基板20の画素分離部21間には、入射された光を信号電荷に変換する光電変換機能を有する受光部22が形成されている。この受光部22は、受光部22が形成された領域の中央近傍(受光部22の形成領域の1/3程度の領域)が入射光に対して高感度を有するように形成されている。また、画素分離部21および受光部22が形成されたSi基板20上には、約0.24μmの厚みを有する層間絶縁膜23が形成されている。この層間絶縁膜23上の所定領域には、約1.0μmの厚みと約0.2μm〜約0.4μmの幅とを有する遮光膜24が形成されている。この遮光膜24は、図示しないが、W(タングステン)とポリシリコン膜とが積層された構造を有する。また、遮光膜24は、所定領域に光が入射するのを防止する機能を有する。そして、遮光膜24および層間絶縁膜23を覆うように、約1.5μmの厚みを有するシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜25が形成されている。   Next, a cross-sectional structure of the CCD 11 portion of the CCD image sensor 8 used in the solid-state imaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The CCD 11 portion of the CCD image sensor 8 according to the first embodiment includes a Si substrate 20. The Si substrate 20 is an example of the “substrate” in the present invention. In a predetermined region on the surface of the Si substrate 20, a pixel separation unit 21 for separating pixels is formed. In addition, a light receiving portion 22 having a photoelectric conversion function for converting incident light into signal charges is formed between the pixel separation portions 21 of the Si substrate 20. The light receiving unit 22 is formed so that the vicinity of the center of the region where the light receiving unit 22 is formed (a region about 1/3 of the region where the light receiving unit 22 is formed) has high sensitivity to incident light. An interlayer insulating film 23 having a thickness of about 0.24 μm is formed on the Si substrate 20 on which the pixel separation portion 21 and the light receiving portion 22 are formed. A light shielding film 24 having a thickness of about 1.0 μm and a width of about 0.2 μm to about 0.4 μm is formed in a predetermined region on the interlayer insulating film 23. Although not shown, the light shielding film 24 has a structure in which W (tungsten) and a polysilicon film are laminated. The light shielding film 24 has a function of preventing light from entering a predetermined region. An interlayer insulating film 25 made of a silicon oxide film having a thickness of about 1.5 μm is formed so as to cover the light shielding film 24 and the interlayer insulating film 23.

層間絶縁膜25上には、受光部22に光を集光するための複数のマイクロレンズ26が、複数の受光部22のそれぞれに対応して形成されている。なお、このマイクロレンズ26は、本発明の「レンズ」の一例である。層間絶縁膜25上には、受光部22に光を集光するための複数のマイクロレンズ26が、複数の受光部22がそれぞれに対応して形成されている。さらにマイクロレンズ上には、約1.5の屈折率を有するアクリル系樹脂から成る樹脂層12aが設けられている。なお、この樹脂層12aは、本発明における「第1の樹脂層」の一例である。この樹脂層12aの上には、マイクロレンズ26のそれぞれに対応して、有機高分子材料により、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)のうちいずれか1つの色を有し、厚さ約0.5μm〜1.2μmからなるカラーフィルタ27が形成されている。ここで、カラーフィルタの屈折率は、有機高分子材料により形成されているため、樹脂層12aの屈折率(約1.5)と実質的に同一である。カラーフィルタ27の上には、約1.5の屈折率を有するアクリル系樹脂からなる樹脂層12bが設けられており、さらに、この上面には厚さ約0.1mm〜0.6mmからなるガラス基板13(屈折率:約1.5)が一体的に設けられている(図2参照)。なお、任意の受光部22と、その受光部22の真上に位置するマイクロレンズ26と、そのマイクロレンズ26の上に位置する樹脂層26aの領域と、その樹脂層26aの領域の上に位置するカラーフィルタ27の領域と、そのカラーフィルタ27の領域の上に位置する樹脂層12bの領域と、その樹脂層12bの領域の上に位置するガラス基板13の領域とで構成される部分が、本発明における「ユニット」の一例である。そして、隣り合うユニットのカラーフィルタの色は異なっている。   On the interlayer insulating film 25, a plurality of microlenses 26 for condensing light on the light receiving portion 22 are formed corresponding to each of the plurality of light receiving portions 22. The micro lens 26 is an example of the “lens” in the present invention. On the interlayer insulating film 25, a plurality of microlenses 26 for condensing light on the light receiving portion 22 are formed corresponding to the plurality of light receiving portions 22, respectively. Further, a resin layer 12a made of an acrylic resin having a refractive index of about 1.5 is provided on the microlens. The resin layer 12a is an example of the “first resin layer” in the present invention. On the resin layer 12a, one of red (R), green (G), and blue (B) is provided by an organic polymer material corresponding to each of the micro lenses 26. A color filter 27 having a thickness of about 0.5 μm to 1.2 μm is formed. Here, since the refractive index of the color filter is formed of an organic polymer material, it is substantially the same as the refractive index (about 1.5) of the resin layer 12a. A resin layer 12b made of an acrylic resin having a refractive index of about 1.5 is provided on the color filter 27, and a glass having a thickness of about 0.1 mm to 0.6 mm is formed on the upper surface. A substrate 13 (refractive index: about 1.5) is integrally provided (see FIG. 2). An arbitrary light receiving portion 22, a microlens 26 positioned immediately above the light receiving portion 22, a region of the resin layer 26a positioned on the microlens 26, and a position on the region of the resin layer 26a. A portion composed of a color filter 27 region, a resin layer 12b region located on the color filter 27 region, and a glass substrate 13 region located on the resin layer 12b region, It is an example of the “unit” in the present invention. The colors of the color filters of adjacent units are different.

ここで、第1実施形態では、図5に示すように、隣接するマイクロレンズ26は、境界部26aに実質的に平坦な領域を含まないように接続されている。また、マイクロレンズ26は、約2.0の屈折率を有するSiN膜(シリコン窒化膜)の単一層によって形成されている。なお、SiNは、本発明の「無機絶縁体」の一例である。また、マイクロレンズ26は、図6に示す曲率半径Rが2μm以上7μm以下となるように形成されている。また、隣接するマイクロレンズ26の境界部26a間の距離Wに対するSi基板20と、マイクロレンズ26の頂上部との間の距離Hとの比(アスペクト比:H/W)が、0.7以上1.3以下となるように構成されている。また、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aは、境界部26aの厚みxが10nm以上となるように形成されている。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the adjacent microlenses 26 are connected so as not to include a substantially flat region in the boundary portion 26a. The microlens 26 is formed by a single layer of a SiN film (silicon nitride film) having a refractive index of about 2.0. SiN is an example of the “inorganic insulator” in the present invention. The microlens 26 is formed so that the radius of curvature R shown in FIG. 6 is 2 μm or more and 7 μm or less. Further, the ratio (aspect ratio: H / W) of the distance H between the Si substrate 20 and the top of the microlens 26 with respect to the distance W between the boundary portions 26a of the adjacent microlenses 26 is 0.7 or more. It is comprised so that it may become 1.3 or less. Further, the boundary portion 26a of the adjacent microlenses 26 is formed so that the thickness x of the boundary portion 26a is 10 nm or more.

第1実施形態では、上記のように、カラーフィルタ27の上には、空気(屈折率:1.0)より屈折率が大きい樹脂層12bおよびガラス基板13(ともに屈折率:約1.5)が設けられているため、ガラス基板13に角度θで入射した光は、屈折してガラス基板および樹脂層12bを通過し、カラーフィルタ27には角度αで入射する(図7参照)。このとき、空気の屈折率n、樹脂層12bの屈折率n1、角度θ、および角度αの関係は、次式(1)で表すことができる。   In the first embodiment, as described above, on the color filter 27, the resin layer 12b having a refractive index larger than air (refractive index: 1.0) and the glass substrate 13 (both refractive indexes: about 1.5). Therefore, light incident on the glass substrate 13 at an angle θ is refracted and passes through the glass substrate and the resin layer 12b, and enters the color filter 27 at an angle α (see FIG. 7). At this time, the relationship among the refractive index n of air, the refractive index n1 of the resin layer 12b, the angle θ, and the angle α can be expressed by the following equation (1).

n/n1 = sinα/sinθ・・・・(1)
式(1)によると、カラーフィルタ27への光の入射角αは、常に、ガラス基板13への光の入射角θと比較して小さくなる。従って、カラーフィルタ27への光の入射角αは、カラーフィルタ27の上に樹脂層12bおよびガラス基板13がない場合と比較して常に小さくなる。
n / n1 = sin α / sin θ (1)
According to Expression (1), the incident angle α of light to the color filter 27 is always smaller than the incident angle θ of light to the glass substrate 13. Therefore, the incident angle α of the light to the color filter 27 is always smaller than when the resin layer 12b and the glass substrate 13 are not provided on the color filter 27.

図8は、カラーフィルタ27に光が角度α1で入射した場合において、混色の原因となる光を示しており、図9は、カラーフィルタ27に光が角度α2で入射した場合において、混色の原因となる光を示している。なお、α1>α2とする。次に、図8および図9を参照して、カラーフィルタ27に入射する光の角度αと混色との関係について説明する。   FIG. 8 shows light that causes color mixing when light enters the color filter 27 at an angle α1, and FIG. 9 shows the cause of color mixing when light enters the color filter 27 at an angle α2. Shows the light. Note that α1> α2. Next, the relationship between the angle α of light incident on the color filter 27 and the color mixture will be described with reference to FIGS.

まず、図8を参照して、角度α1で図中Aに示す位置からカラーフィルタ27に入射した光28aは、カラーフィルタの領域27aおよび領域27bの両方を通過して受光部22aに到達するため、混色の原因となる。また、角度α1で図中Bに示す位置から入射した光28bは、カラーフィルタの領域27bのみを通過して受光部22aに到達する。このカラーフィルタの領域27bを通過した光28bは、本来、受光部22bに到達するべきであるため、この光28bも混色の原因となる。つまり、カラーフィルタ27に角度α1で入射した光のうち、斜線部で示す領域29aを通過した光が混色の原因となる。   First, referring to FIG. 8, the light 28a incident on the color filter 27 from the position indicated by A in the drawing at an angle α1 passes through both the color filter region 27a and the region 27b and reaches the light receiving unit 22a. Cause color mixing. The light 28b incident from the position indicated by B in the figure at the angle α1 passes only the color filter region 27b and reaches the light receiving unit 22a. Since the light 28b that has passed through the color filter region 27b should originally reach the light receiving portion 22b, the light 28b also causes color mixing. That is, among the light incident on the color filter 27 at the angle α1, the light that has passed through the region 29a indicated by the hatched portion causes color mixing.

図9を参照して、角度α1より大きい角度α2で図中Aに示す位置からカラーフィルタ27に入射した光28aは、カラーフィルタの領域27aおよび領域27bの両方を通過して受光部22aに到達するため、混色の原因となる。また、角度α2で図中Bに示す位置から入射した光28bは、カラーフィルタの領域27bのみを通過して受光部22aに到達する。このカラーフィルタの領域27bを通過した光28bは、本来、受光部22bに到達するべきであるため、この光28bも混色の原因となる。つまり、カラーフィルタ27に角度α2で入射した光のうち、斜線部で示す領域29bを通過した光が混色の原因となる。   Referring to FIG. 9, the light 28a incident on the color filter 27 from the position indicated by A in the drawing at an angle α2 larger than the angle α1 passes through both the color filter region 27a and the region 27b and reaches the light receiving unit 22a. This causes color mixing. Further, the light 28b incident from the position indicated by B in the drawing at an angle α2 passes through only the color filter region 27b and reaches the light receiving unit 22a. Since the light 28b that has passed through the color filter region 27b should originally reach the light receiving portion 22b, the light 28b also causes color mixing. That is, among the light incident on the color filter 27 at the angle α2, the light that has passed through the region 29b indicated by the hatched portion causes color mixing.

ここで、図8における領域29aと図9における領域29bとを比較すると、領域29aの方が領域29bに比べて狭くなっていることが分かる。すなわち、カラーフィルタ27に入射する光の角度が小さい場合(α1)の方が、カラーフィルタ27に入射する光の角度が大きい場合(α2)と比較して、混色を生じる光が通過する領域が小さいため、混色の影響を低減することができる。従って、従来の固体撮像装置と比較して、光がカラーフィルタ27に入射する角度を小さくすることができる第1実施形態による固体撮像装置では、従来の固体撮像装置と比較して混色の影響を低減することが可能となる。   Here, comparing the region 29a in FIG. 8 with the region 29b in FIG. 9, it can be seen that the region 29a is narrower than the region 29b. That is, when the angle of light incident on the color filter 27 is smaller (α1), the region through which light causing color mixing passes is smaller than when the angle of light incident on the color filter 27 is larger (α2). Since it is small, the influence of color mixing can be reduced. Therefore, compared with the conventional solid-state imaging device, the solid-state imaging device according to the first embodiment that can reduce the angle at which light enters the color filter 27 is less affected by color mixing than the conventional solid-state imaging device. It becomes possible to reduce.

次に、図10〜図12を参照して、第1実施形態による固体撮像装置におけるカラーフィルタ27への光の入射角αと、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界における最深部までの高さhと、マイクロレンズ26の境界間の幅Wとの関係について説明する。なお、ここでは、マイクロレンズ26の境界部26a間の幅をWとしたとき、マイクロレンズ26の境界部26aの真上に位置するカラーフィルタ27上面の位置Aから、光の進行方向と逆方向に向かう側に隣接するマイクロレンズ26の方向にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Bまでの領域に入射した光の光量は、位置Aから、光の進行方向側にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Dまでの領域に入射した混色を生じない光の光量を越えることがないため、位置Aから位置Bまでの領域に入射した光による混色の影響は実質的に無視できるものとして説明する。   Next, with reference to FIGS. 10 to 12, the incident angle α of light to the color filter 27 in the solid-state imaging device according to the first embodiment and the top surface of the color filter 27 to the deepest part at the boundary of the microlens 26. The relationship between the height h and the width W between the boundaries of the microlenses 26 will be described. Here, when the width between the boundary portions 26a of the microlens 26 is W, the direction from the position A on the upper surface of the color filter 27 located directly above the boundary portion 26a of the microlens 26 is opposite to the light traveling direction. The amount of light incident on the region up to the position B on the upper surface of the color filter 27 that is separated by a distance of W / 2 in the direction of the microlens 26 adjacent to the side toward the light is W from the position A to the light traveling direction side. Since the amount of light that does not cause color mixing does not exceed the area up to position D on the upper surface of the color filter 27 that is separated by a distance of / 2, the color mixing caused by the light incident on the area from position A to position B The effect is described as being virtually negligible.

図10を参照して、カラーフィルタ27への光の入射角をαとし、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界部26aにおける最深部までの高さをhaとしたとき、領域30を通過した光は混色の原因となる。このとき、混色の原因となる光は、マイクロレンズ26の境界部26aの真上に位置するカラーフィルタ27上面の位置Aから、光の進行方向と逆方向に向かう側に隣接するマイクロレンズの方向にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Bまでの領域内でカラーフィルタに入射しているため、この光によって生じる混色の影響は実質的に無視することができる。   Referring to FIG. 10, when the incident angle of light to color filter 27 is α and the height from the upper surface of color filter 27 to the deepest portion of boundary portion 26 a of microlens 26 is ha, it passes through region 30. The resulting light causes color mixing. At this time, the light causing the color mixture is from the position A on the upper surface of the color filter 27 located directly above the boundary portion 26a of the micro lens 26, and the direction of the micro lens adjacent to the side in the direction opposite to the light traveling direction. Since the light is incident on the color filter in the region up to the position B on the upper surface of the color filter 27 that is separated by a distance of W / 2, the influence of the color mixture caused by this light can be substantially ignored.

一方、図11には、カラーフィルタ27への光の入射角をαとし、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界における最深部までの高さをhb(hb>ha)としたとき、混色の原因となる光が通過する領域31が示されている。このとき、混色の原因となる光は、マイクロレンズ26の境界部26aの真上に位置するカラーフィルタ27上面の位置Aから、光の進行方向と逆方向に向かう側に隣接するマイクロレンズの方向にW/2の距離より離れたカラーフィルタ27の上面の位置Cまでの領域でカラーフィルタ27に入射するため、無視できない混色が生じる。すなわち、領域31aを通過する光が生じる混色の影響は実質的に無視することができるが、領域31bを通過する光が生じる混色の影響は実質的に無視することができない。以上のことより、カラーフィルタ27への光の入射角をαとした場合、混色の影響は、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界部26aにおける最深部までの高さhに依存することが分かる。   On the other hand, in FIG. 11, when the incident angle of light to the color filter 27 is α and the height from the upper surface of the color filter 27 to the deepest part at the boundary of the microlens 26 is hb (hb> ha), the color mixture is performed. A region 31 through which the light that causes the light passes is shown. At this time, the light causing the color mixture is from the position A on the upper surface of the color filter 27 located directly above the boundary portion 26a of the micro lens 26, and the direction of the micro lens adjacent to the side in the direction opposite to the light traveling direction. Since the light enters the color filter 27 in a region up to the position C on the upper surface of the color filter 27 that is further away from the distance W / 2, color mixing that cannot be ignored occurs. That is, the influence of the color mixture that causes the light passing through the region 31a can be substantially ignored, but the effect of the color mixture that causes the light that passes through the region 31b cannot be substantially ignored. From the above, when the incident angle of light to the color filter 27 is α, the influence of color mixing depends on the height h from the upper surface of the color filter 27 to the deepest portion in the boundary portion 26a of the microlens 26. I understand.

次に、図12を参照して、カラーフィルタ27への光の入射角をα、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界における最深部までの高さをhとしたとき、混色の影響を無視することができる限界の高さhcについて説明する。上記の通り、マイクロレンズ26の境界部の真上に位置するカラーフィルタ27上面の位置Aから、光の進行方向と逆方向に向かう側に隣接するマイクロレンズの方向にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Bまでの領域に入射した光の光量は、位置Aから、光の進行方向側にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Dまでの領域に入射した混色を生じない光の光量を越えることがないため、位置Aから位置Bまでの領域に入射した光による混色の影響は、実質的に無視できる。従って、カラーフィルタ27に入射する光が位置Bを通過したときが、混色の影響を実質的に無視することができる限界となる。つまり、位置Bよりカラーフィルタ27に入射する光が、マイクロレンズ26の境界部26aにおける最深部を通過するように引いたカラーフィルタ27上面における法線と交差する点と、カラーフィルタ27の上面までとの距離が、混色の影響を無視することができる限界の高さhcとなる。図12より、カラーフィルタ27への光の入射角αと限界の高さhcとW/2とは、次式(2)の関係があることが分かる。   Next, referring to FIG. 12, when the incident angle of light to the color filter 27 is α and the height from the upper surface of the color filter 27 to the deepest part at the boundary of the microlens 26 is h, the influence of the color mixture is affected. The limit height hc that can be ignored will be described. As described above, a distance of W / 2 is separated from the position A on the upper surface of the color filter 27 located directly above the boundary portion of the micro lens 26 in the direction of the micro lens adjacent to the side opposite to the light traveling direction. The amount of light incident on the region up to the position B on the upper surface of the color filter 27 is in the region from the position A to the position D on the upper surface of the color filter 27 that is a distance W / 2 away from the light traveling direction. Since the amount of incident light that does not cause color mixing is not exceeded, the influence of color mixing due to light incident on the region from position A to position B can be substantially ignored. Therefore, when the light incident on the color filter 27 passes through the position B, there is a limit that the influence of the color mixture can be substantially ignored. That is, from the position B, the light incident on the color filter 27 crosses the normal line on the upper surface of the color filter 27 drawn so as to pass through the deepest portion in the boundary portion 26 a of the microlens 26 and the upper surface of the color filter 27. Is the maximum height hc at which the influence of color mixing can be ignored. From FIG. 12, it is understood that the incident angle α of the light to the color filter 27, the limit height hc, and W / 2 have the relationship of the following equation (2).

W/2hc = tanα ・・・・(2)
ここで、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界部26aにおける最深部までの高さhが、式(2)中のhcよりも小さければ、混色の影響は実質的に無視することができるので、混色の影響を実質的に無視することができるときの条件は次式(3)のようになる。
W / 2hc = tanα (2)
Here, if the height h from the upper surface of the color filter 27 to the deepest portion in the boundary portion 26a of the microlens 26 is smaller than hc in the equation (2), the influence of the color mixture can be substantially ignored. Therefore, the condition when the influence of the color mixture can be substantially ignored is expressed by the following equation (3).

W/2h ≧ tanα ・・・・(3)
第1実施形態による固体撮像装置では、式(3)を満たすように、隣接するマイクロレンズ間の距離Wと、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズ26の境界における最深部までの高さhとを調整することにより、混色の影響を実質的に無視することができる。従って、トップフィルタ構造の固体撮像装置における混色の影響を低減することができる。
W / 2h ≧ tan α (3)
In the solid-state imaging device according to the first embodiment, the distance W between adjacent microlenses and the height h from the upper surface of the color filter 27 to the deepest portion at the boundary of the microlens 26 are set so as to satisfy the expression (3). By adjusting, the influence of color mixing can be substantially ignored. Therefore, the influence of color mixture in the solid-state imaging device having the top filter structure can be reduced.

また、第1実施形態では、上記のように、隣接するマイクロレンズ26を、境界部26aに実質的に平坦な領域を含まないように接続することによって、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aに、光を受光部22に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合と異なり、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aで集光されない入射光が発生するのを抑制することができる。これにより、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aに、光を受光部22に集光する機能を有しない実質的に平坦な領域を有する場合に比べて、受光部22への集光率を向上させることができるので、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the first embodiment, as described above, adjacent microlenses 26 are connected to the boundary portion 26a of the adjacent microlenses 26 by connecting the adjacent microlenses 26 so as not to include a substantially flat region in the boundary portion 26a. Unlike the case of having a substantially flat region that does not have the function of condensing light on the light receiving unit 22, it is possible to suppress the occurrence of incident light that is not collected at the boundary portion 26a of the adjacent microlens 26. it can. Thereby, the light condensing rate to the light receiving part 22 is improved as compared with the case where the boundary part 26a of the adjacent micro lens 26 has a substantially flat region that does not have the function of condensing light to the light receiving part 22. Therefore, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

また、第1実施形態では、マイクロレンズ26を約2.0の屈折率を有するSiN膜により形成することによって、樹脂(屈折率:約1.5)でマイクロレンズ26を形成する場合に比べて、大きな屈折率(約2.0)を有するマイクロレンズ26を形成することができる。これにより、マイクロレンズ26による集光率を向上させることが可能になる。また、マイクロレンズ26を単一層によって形成することにより、マイクロレンズ26を複数層によって形成する場合のように複数層間の界面が形成されないので、複数層間の界面における光の反射が生じることがない。従って、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the first embodiment, the microlens 26 is formed of a SiN film having a refractive index of about 2.0, so that the microlens 26 is formed of resin (refractive index: about 1.5). A microlens 26 having a large refractive index (about 2.0) can be formed. Thereby, the light collection rate by the microlens 26 can be improved. In addition, since the microlens 26 is formed of a single layer, the interface between the plurality of layers is not formed as in the case where the microlens 26 is formed of a plurality of layers, so that light is not reflected at the interface between the plurality of layers. Therefore, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

また、第1実施形態では、隣接するマイクロレンズ26の境界部26a間の距離Wに対するSi基板20とマイクロレンズ26の頂上部との間の距離Hの比(アスペクト比:H/W)を0.7以上1.3以下となるように構成することによって、容易に、マイクロレンズ26によって集光される光の焦点を高感度を有する受光部22の中央近傍に合わせることができる。これにより、容易に、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the first embodiment, the ratio (aspect ratio: H / W) of the distance H between the Si substrate 20 and the top of the microlens 26 to the distance W between the boundary portions 26a of the adjacent microlenses 26 is 0. By configuring so as to be not less than 0.7 and not more than 1.3, the light focused by the microlens 26 can be easily focused near the center of the light receiving unit 22 having high sensitivity. Thereby, the sensitivity of a solid-state imaging device can be improved easily.

また、第1実施形態では、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aを10nm以上の厚みを有するように形成することによって、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aから水分が浸入するのを有効に抑制することができる。これにより、固体撮像装置の耐湿性を向上させることができる。また、隣接するマイクロレンズ26の境界部26aを10nm以上の厚みを有するように形成することによって、水分の浸入を防止するためにマイクロレンズ26上にパッシベーション膜を別に設ける必要がないので、その分、固体撮像装置の厚みが増大するのを抑制することができる。   In the first embodiment, the boundary portion 26a of the adjacent microlens 26 is formed to have a thickness of 10 nm or more, thereby effectively suppressing moisture from entering from the boundary portion 26a of the adjacent microlens 26. can do. Thereby, the moisture resistance of a solid-state imaging device can be improved. Further, by forming the boundary portion 26a of the adjacent microlens 26 so as to have a thickness of 10 nm or more, it is not necessary to separately provide a passivation film on the microlens 26 in order to prevent moisture from entering. It is possible to suppress an increase in the thickness of the solid-state imaging device.

また、第1実施形態では、第2の樹脂層12b(屈折率:約1.5)を介してガラス基板13(屈折率:約1.5)をCCD11と一体的に設けることにより、CCD11の強度を向上させることができるので、Si基板20の厚み調整や平坦度の向上のためにSi基板20の下面の研磨などを行う際にCCD11が破損するのを抑制することができる。また、ガラス基板13は、第2の樹脂層12bと同程度の屈折率(約1.5)を有するので、ガラス基板13と樹脂層12との界面で光の反射が生じるのを抑制することができる。従って、固体撮像装置の感度が低下するのを防止することができる。   In the first embodiment, the glass substrate 13 (refractive index: about 1.5) is provided integrally with the CCD 11 via the second resin layer 12b (refractive index: about 1.5), so that the CCD 11 Since the strength can be improved, the CCD 11 can be prevented from being damaged when the lower surface of the Si substrate 20 is polished for adjusting the thickness of the Si substrate 20 or improving the flatness. Moreover, since the glass substrate 13 has a refractive index (about 1.5) comparable as the 2nd resin layer 12b, it suppresses that reflection of light arises in the interface of the glass substrate 13 and the resin layer 12. FIG. Can do. Therefore, it is possible to prevent the sensitivity of the solid-state imaging device from being lowered.

なお、以上の説明では、一例として、マイクロレンズ26の境界部26aの真上に位置するカラーフィルタ27上面の位置Aから、光の進行方向と逆方向に向かう側に隣接するマイクロレンズの方向にW/2の距離だけ離れたカラーフィルタ27の上面の位置Bまでの領域に入射した光による混色の影響は、実質的に無視できると仮定したが、本発明の適用は上記の条件に限られるものではない。例えば、混色の影響をより低減するために、カラーフィルタ27の上面の位置Bを、位置AからW/4あるいはW/5.5の距離だけ離れた位置としても良い。このとき、式(3)は、W/4h ≧ tanα あるいはW/5.5h ≧ tanα のように変形される。
(第2実施形態)
この第2実施形態による固体撮像装置は、第1実施形態による固体撮像装置において、CCDイメージセンサのCCD部11の構造を変更したものである。図13は、第2実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部11aの断面図である。図13を参照して、本発明の第2実施形態によるCCDイメージセンサのCCD部11aの構造について説明する。
In the above description, as an example, from the position A on the upper surface of the color filter 27 located directly above the boundary portion 26a of the microlens 26, in the direction of the microlens adjacent to the side opposite to the light traveling direction. Although it is assumed that the influence of the color mixture due to the light incident on the region up to the position B on the upper surface of the color filter 27 separated by a distance of W / 2 is substantially negligible, the application of the present invention is limited to the above-described conditions. It is not a thing. For example, in order to further reduce the influence of color mixing, the position B on the upper surface of the color filter 27 may be a position separated from the position A by a distance of W / 4 or W / 5.5. At this time, the expression (3) is modified such that W / 4h ≧ tanα or W / 5.5h ≧ tanα.
(Second Embodiment)
The solid-state imaging device according to the second embodiment is obtained by changing the structure of the CCD unit 11 of the CCD image sensor in the solid-state imaging device according to the first embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view of the CCD unit 11a of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the second embodiment. With reference to FIG. 13, the structure of the CCD unit 11a of the CCD image sensor according to the second embodiment of the present invention will be described.

図13を参照して、本発明の第2実施形態によるCCDイメージセンサのCCD部11aは、Si基板32の所定の領域に、入射された光を信号電荷に変換する光電変換機能を有する受光部33が形成されている。受光部33が形成されたSi基板32上には、約0.6μmの厚みを有するSiOから成る層間絶縁膜34が形成されている。このSiOからなる層間絶縁膜34は、約1.46の屈折率を有する。そして、層間絶縁膜34上の所定領域には、約150nm(約0.15μm)の厚みを有するAlからなる遮光膜35が形成されている。この遮光膜35は所定の領域に光が入射するのを防止する機能を有する。そして、遮光膜35および層間絶縁膜34を覆うように、約1.7μmの厚みを有するSiOからなる層間絶縁膜36が形成されている。このSiOからなる層間絶縁膜36は、約1.46の屈折率を有する。 Referring to FIG. 13, the CCD unit 11a of the CCD image sensor according to the second embodiment of the present invention has a photoelectric conversion function that converts light incident on a predetermined region of the Si substrate 32 into signal charges. 33 is formed. On the Si substrate 32 on which the light receiving portion 33 is formed, an interlayer insulating film 34 made of SiO 2 having a thickness of about 0.6 μm is formed. This interlayer insulating film 34 made of SiO 2 has a refractive index of about 1.46. A light shielding film 35 made of Al having a thickness of about 150 nm (about 0.15 μm) is formed in a predetermined region on the interlayer insulating film 34. The light shielding film 35 has a function of preventing light from entering a predetermined region. An interlayer insulating film 36 made of SiO 2 having a thickness of about 1.7 μm is formed so as to cover the light shielding film 35 and the interlayer insulating film 34. This interlayer insulating film 36 made of SiO 2 has a refractive index of about 1.46.

ここで、第2実施形態では、図13に示すように、層間絶縁膜36上に、上に凸の形状を有する凸部37dと、平坦部37eとを有するSiN膜37が形成されている。このSiN膜37の凸部37dは、受光部33の上方および遮光膜35の一部領域の上方に配置されているとともに、平坦部37eからの高さが約1.52μmでかつ、約2.82μmの曲率半径を有する。そして、SiN膜37の平坦部37eは、遮光膜35の一部領域の上方に配置されているとともに、約0.2μmの幅と約0.3μmの厚みとを有する。このSiN膜37は、約2.05の屈折率を有する。そして、SiN膜37上には、約0.1μmの厚みを有するSiN膜38がSiN膜37の平坦部37eを埋め込むように形成されている。このSiN膜38は、隣接するSiN膜37間の境界部に平坦な領域を有しないととともに、約2.05の屈折率を有する。そして、SiN膜37およびSiN膜38は、光を集光するマイクロレンズとしての機能を有する。なお、SiN膜37は、本発明の「レンズ」および「第1の膜」の一例であり、SiN膜38は、本発明の「レンズ」および「第2の膜」の一例である。   Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, a SiN film 37 having a convex portion 37d having a convex shape upward and a flat portion 37e is formed on the interlayer insulating film. The convex portion 37d of the SiN film 37 is disposed above the light receiving portion 33 and above a partial region of the light shielding film 35, and has a height of about 1.52 μm from the flat portion 37e and about 2.times. It has a radius of curvature of 82 μm. The flat portion 37e of the SiN film 37 is disposed above a partial region of the light shielding film 35, and has a width of about 0.2 μm and a thickness of about 0.3 μm. This SiN film 37 has a refractive index of about 2.05. On the SiN film 37, an SiN film 38 having a thickness of about 0.1 μm is formed so as to bury the flat portion 37e of the SiN film 37. This SiN film 38 does not have a flat region at the boundary between adjacent SiN films 37 and has a refractive index of about 2.05. The SiN film 37 and the SiN film 38 have a function as a microlens that collects light. The SiN film 37 is an example of the “lens” and “first film” in the present invention, and the SiN film 38 is an example of the “lens” and “second film” in the present invention.

SiN膜38上には、約1.5の屈折率を有するアクリル系樹脂から成る樹脂層39が設けられている。なお、この樹脂層39は、本発明における「第1の樹脂層」の一例である。この樹脂層39の上には、マイクロレンズとして機能するSiN膜37および38の、上に凸形状の領域のそれぞれに対応して、高分子化合物材料により、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)のうちいずれか1つの色を有し、厚さ約0.5μm〜1.2μmからなるカラーフィルタ27が形成されている。ここで、カラーフィルタ27の屈折率は、樹脂層39の屈折率(約1.5)と実質的に同一である。カラーフィルタ27の上には、樹脂層39と同一材料からなる樹脂層12b(屈折率:約1.5)が設けられており、さらに、この上面には厚さ約0.1mm〜0.6mmのガラス基板13(屈折率:約1.5)が一体的に設けられている(図2参照)。なお、樹脂層12bは、本発明における「第2の樹脂層」の一例である。また、任意の受光部33と、その受光部33の真上に位置するマイクロレンズ26と、そのマイクロレンズ37および38の上に位置する樹脂層39の領域と、その樹脂層39の領域の上に位置するカラーフィルタ27の領域と、そのカラーフィルタ27の領域の上に位置する樹脂層12bの領域と、その樹脂層12bの領域の上に位置するガラス基板13の領域とで構成される部分が、本発明における「ユニット」の一例である。そして、隣り合うユニットのカラーフィルタの色は異なっている。   On the SiN film 38, a resin layer 39 made of an acrylic resin having a refractive index of about 1.5 is provided. The resin layer 39 is an example of the “first resin layer” in the present invention. On the resin layer 39, red (R), green (G), and green (G) are formed by a polymer compound material corresponding to each of the convex regions of the SiN films 37 and 38 that function as microlenses. Further, a color filter 27 having any one color of blue and blue (B) and having a thickness of about 0.5 μm to 1.2 μm is formed. Here, the refractive index of the color filter 27 is substantially the same as the refractive index (about 1.5) of the resin layer 39. A resin layer 12b (refractive index: about 1.5) made of the same material as that of the resin layer 39 is provided on the color filter 27. Further, a thickness of about 0.1 mm to 0.6 mm is provided on the upper surface. Glass substrate 13 (refractive index: about 1.5) is integrally provided (see FIG. 2). The resin layer 12b is an example of the “second resin layer” in the present invention. Further, an arbitrary light receiving portion 33, a microlens 26 positioned right above the light receiving portion 33, a region of the resin layer 39 positioned above the microlenses 37 and 38, and a region above the region of the resin layer 39 A portion constituted by a region of the color filter 27 located in the region, a region of the resin layer 12b located on the region of the color filter 27, and a region of the glass substrate 13 located on the region of the resin layer 12b. Is an example of the “unit” in the present invention. The colors of the color filters of adjacent units are different.

この第2実施形態による固体撮像装置では、第1実施形態による固体撮像装置と同様、カラーフィルタ27の上に、空気(屈折率:1.0)より屈折率が大きい樹脂層12bおよびガラス基板13(ともに屈折率:約1.5)(図2参照)が設けられている。従って、第2実施形態による固体撮像装置においても、カラーフィルタ27への光の入射角αは、カラーフィルタ27の上に樹脂層12bおよびガラス基板13がない場合と比較して常に小さくなる。これにより、第2実施形態による固体撮像装置では、第1実施形態による固体撮像装置と同様、混色の影響を低減することができる。   In the solid-state imaging device according to the second embodiment, as in the solid-state imaging device according to the first embodiment, the resin layer 12b having a refractive index larger than that of air (refractive index: 1.0) and the glass substrate 13 are formed on the color filter 27. (Both have a refractive index of about 1.5) (see FIG. 2). Therefore, also in the solid-state imaging device according to the second embodiment, the incident angle α of light to the color filter 27 is always smaller than when the resin layer 12b and the glass substrate 13 are not provided on the color filter 27. Thereby, in the solid-state imaging device according to the second embodiment, the influence of color mixing can be reduced as in the solid-state imaging device according to the first embodiment.

また、第2実施形態による固体撮像装置において、カラーフィルタ27への光の入射角をαとし、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズとしてのSiN膜38の膜の境界部における最深部までの高さをhとし、マイクロレンズの境界間の幅をWとしたとき、第1実施形態による固体撮像装置と同様の式(3)を満たすように高さhを調整すると、混色の影響を実質的に無視することができる。   In the solid-state imaging device according to the second embodiment, the incident angle of light to the color filter 27 is α, and the height from the upper surface of the color filter 27 to the deepest portion at the boundary of the SiN film 38 as a microlens. And h is the width between the boundaries of the microlenses, and if the height h is adjusted to satisfy the same expression (3) as that of the solid-state imaging device according to the first embodiment, the influence of the color mixture is substantially reduced. Can be ignored.

また、第2実施形態による固体撮像装置では、上記のように、SiN膜37上に、SiN膜37の受光部33の近傍の上方に配置された平坦部37eを埋め込むように、SiN膜38を形成することによって、SiN膜37の平坦部37eの上方から入射する光をSiN膜37に入射させることができる。この際、SiN膜37の平坦部37eの上方からSiN膜38に入射する光は、樹脂層39の屈折率(約1.5)よりもSiN膜38の屈折率(約2.05)が大きいため、内側に屈折する。これにより、SiN膜37eの上方から入射する光も、SiN膜37を介して、受光部33に集光させることができる。従って、固体撮像装置の感度を向上させることができる。
(第3実施形態)
この第3実施形態による固体撮像装置は、第1実施形態による固体撮像装置において、CCDイメージセンサのCCD部11を変更したものである。図14は、第3実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部11bの断面図である。図14を参照して、本発明の第3実施形態によるCCDイメージセンサのCCD部11bの構造について説明する。
Moreover, in the solid-state imaging device according to the second embodiment, as described above, the SiN film 38 is embedded on the SiN film 37 so as to bury the flat portion 37e disposed above the light receiving portion 33 of the SiN film 37. By forming the light, light incident from above the flat portion 37 e of the SiN film 37 can be incident on the SiN film 37. At this time, the light incident on the SiN film 38 from above the flat portion 37e of the SiN film 37 has a refractive index (about 2.05) of the SiN film 38 larger than that of the resin layer 39 (about 1.5). Therefore, it refracts inward. Thereby, light incident from above the SiN film 37 e can also be condensed on the light receiving unit 33 through the SiN film 37. Therefore, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.
(Third embodiment)
The solid-state imaging device according to the third embodiment is obtained by changing the CCD unit 11 of the CCD image sensor in the solid-state imaging device according to the first embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view of the CCD unit 11b of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the third embodiment. With reference to FIG. 14, the structure of the CCD unit 11b of the CCD image sensor according to the third embodiment of the present invention will be described.

図14を参照して、第3実施形態によるCCDイメージセンサのCCD部11bは、Si基板40の所定領域に、入射された光を信号電荷に変換する光電変換機能を有する受光部41が形成されている。受光部41が形成されたSi基板40上には、約0.6μmの厚みを有するSiOから成る層間絶縁膜42が形成されている。このSiOからなる層間絶縁膜42は、約1.46の屈折率を有する。そして、層間絶縁膜42上の所定領域には、約150nm(約0.15μm)の厚みを有するAlからなる遮光膜43が形成されている。この遮光膜43は所定の領域に光が入射するのを防止する機能を有する。そして、遮光膜43および層間絶縁膜42を覆うように、約1.7μmの厚みを有するSiOからなる層間絶縁膜44が形成されている。このSiOからなる層間絶縁膜44は、約1.46の屈折率を有する。 Referring to FIG. 14, in the CCD unit 11b of the CCD image sensor according to the third embodiment, a light receiving unit 41 having a photoelectric conversion function for converting incident light into signal charges is formed in a predetermined region of the Si substrate 40. ing. On the Si substrate 40 on which the light receiving portion 41 is formed, an interlayer insulating film 42 made of SiO 2 having a thickness of about 0.6 μm is formed. This interlayer insulating film 42 made of SiO 2 has a refractive index of about 1.46. A light shielding film 43 made of Al having a thickness of about 150 nm (about 0.15 μm) is formed in a predetermined region on the interlayer insulating film 42. The light shielding film 43 has a function of preventing light from entering a predetermined region. An interlayer insulating film 44 made of SiO 2 having a thickness of about 1.7 μm is formed so as to cover the light shielding film 43 and the interlayer insulating film 42. This interlayer insulating film 44 made of SiO 2 has a refractive index of about 1.46.

ここで、第3実施形態では、図14に示すように、層間絶縁膜44上の無感度領域に、SiOからなる柱状部46が形成されている。この柱状部46は、約0.13μmの幅と約2.5μmの高さとを有するとともに、隣接する柱状部46間の距離が、約5μmの間隔になるように、平面的に見て格子状に形成されている。また、柱状部46は、上部と下部とで実質的に同じ幅を有する長方形状に形成されている。また、層間絶縁膜44の上面と柱状部46の側面とを覆うように、凹形状のSOG膜45が形成されている。このSOG膜45は、約1.4の屈折率を有する。また、SOG膜45の平坦部45aは、受光部41の上方に形成されているとともに、約2μmの幅と約0.5μmの厚みとを有する。そして、SOG膜45の曲面部45bは、遮光膜43の近傍の上方に配置されているとともに、約2.3μmの曲率半径を有する。そして、SOG膜45の平坦部45aおよび曲面部45bからなる凹形状部には、約2μmの厚みを有するSiN膜47が埋め込まれている。これにより、このSiN膜47は、下に凸の形状を有することになる。この下に凸の形状を有するSiN膜47は、約2.05の屈折率を有する。また、SiN膜47の凸形状の下面は、光を集光するマイクロレンズとしての機能を有する。なお、SOG膜45は、本発明の「第3の膜」の一例であり、SiN膜47は、本発明の「レンズ」および「第4の膜」の一例である。 Here, in the third embodiment, as shown in FIG. 14, a columnar portion 46 made of SiO 2 is formed in an insensitive region on the interlayer insulating film 44. The columnar portions 46 have a width of about 0.13 μm and a height of about 2.5 μm, and are lattice-shaped when viewed in plan so that the distance between adjacent columnar portions 46 is an interval of about 5 μm. Is formed. Further, the columnar portion 46 is formed in a rectangular shape having substantially the same width in the upper portion and the lower portion. A concave SOG film 45 is formed so as to cover the upper surface of the interlayer insulating film 44 and the side surfaces of the columnar portion 46. The SOG film 45 has a refractive index of about 1.4. The flat part 45a of the SOG film 45 is formed above the light receiving part 41 and has a width of about 2 μm and a thickness of about 0.5 μm. The curved portion 45b of the SOG film 45 is disposed above the vicinity of the light shielding film 43 and has a radius of curvature of about 2.3 μm. In addition, a SiN film 47 having a thickness of about 2 μm is embedded in the concave portion formed of the flat portion 45 a and the curved surface portion 45 b of the SOG film 45. As a result, the SiN film 47 has a downwardly convex shape. The SiN film 47 having a convex shape below has a refractive index of about 2.05. The convex lower surface of the SiN film 47 functions as a microlens that collects light. The SOG film 45 is an example of the “third film” in the present invention, and the SiN film 47 is an example of the “lens” and the “fourth film” in the present invention.

SiN膜47および柱状部46の上には、約1.5の屈折率を有するアクリル系樹脂から成る樹脂層48が設けられている。なお、この樹脂層48は、本発明における「第1の樹脂層」の一例である。この樹脂層48の上には、マイクロレンズとして機能するSiN膜47の下に凸形状の領域のそれぞれに対応して、 高分子化合物材料により、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)のうちいずれか1つの色を有し、厚さ約0.5μm〜1.2μmからなるカラーフィルタ27が形成されている。ここで、カラーフィルタ27の屈折率は、樹脂層48の屈折率(約1.5)と実質的に同一である。カラーフィルタ27の上には、樹脂層48と同一材料からなる樹脂層12b(屈折率:約1.5)が設けられており、さらに、この上面には厚さ約0.1mm〜0.6mmのガラス基板13(屈折率:約1.5)が一体的に設けられている(図2参照)。なお、樹脂層12bは、本発明における「第2の樹脂層」の一例である。また、任意の受光部41と、その受光部41の真上に位置するマイクロレンズ47と、そのマイクロレンズ47の上に位置する樹脂層48の領域と、その樹脂層48の領域の上に位置するカラーフィルタ27の領域と、そのカラーフィルタ27の領域の上に位置する樹脂層12bの領域と、その樹脂層12bの領域の上に位置するガラス基板13の領域とで構成される部分が、本発明における「ユニット」の一例である。そして、隣り合うユニットのカラーフィルタの色は異なっている。   A resin layer 48 made of an acrylic resin having a refractive index of about 1.5 is provided on the SiN film 47 and the columnar portion 46. The resin layer 48 is an example of the “first resin layer” in the present invention. On this resin layer 48, red (R), green (G), and blue (with a high molecular compound material corresponding to each of the convex regions below the SiN film 47 functioning as a microlens. A color filter 27 having any one color of B) and having a thickness of about 0.5 μm to 1.2 μm is formed. Here, the refractive index of the color filter 27 is substantially the same as the refractive index of the resin layer 48 (about 1.5). A resin layer 12b (refractive index: about 1.5) made of the same material as that of the resin layer 48 is provided on the color filter 27. Further, a thickness of about 0.1 mm to 0.6 mm is provided on this upper surface. Glass substrate 13 (refractive index: about 1.5) is integrally provided (see FIG. 2). The resin layer 12b is an example of the “second resin layer” in the present invention. Further, an arbitrary light receiving portion 41, a microlens 47 positioned right above the light receiving portion 41, a region of the resin layer 48 positioned on the microlens 47, and a position on the region of the resin layer 48 A portion composed of a color filter 27 region, a resin layer 12b region located on the color filter 27 region, and a glass substrate 13 region located on the resin layer 12b region, It is an example of the “unit” in the present invention. The colors of the color filters of adjacent units are different.

この第3実施形態による固体撮像装置では、第1実施形態による固体撮像装置と同様、カラーフィルタ27の上に、空気(屈折率:1.0)より屈折率が大きい樹脂層12bおよびガラス基板13(ともに屈折率:約1.5)(図2参照)を設けることによって、第3実施形態による固体撮像装置においても、カラーフィルタ27への光の入射角αは、カラーフィルタ27の上に樹脂層12bおよびガラス基板13がない場合と比較して常に小さくなる。これにより、第3実施形態による固体撮像装置では、第1実施形態による固体撮像装置と同様、混色の影響を低減することができる。   In the solid-state imaging device according to the third embodiment, as in the solid-state imaging device according to the first embodiment, the resin layer 12b having a refractive index larger than that of air (refractive index: 1.0) and the glass substrate 13 are formed on the color filter 27. (Both refractive index: about 1.5) (see FIG. 2), the incident angle α of the light to the color filter 27 is also a resin on the color filter 27 in the solid-state imaging device according to the third embodiment. Compared to the case where the layer 12b and the glass substrate 13 are not provided, it is always smaller. Thereby, in the solid-state imaging device according to the third embodiment, the influence of color mixing can be reduced as in the solid-state imaging device according to the first embodiment.

また、図14に示すように、第3実施形態による固体撮像装置において、カラーフィルタ27への光の入射角をαとし、カラーフィルタ27の上面からマイクロレンズとしてのSiN膜47の上面までの高さをhとし、マイクロレンズの境界間の幅をWとしたとき、第1実施形態による固体撮像装置と同様の式(3)を満たすように高さhを調整すると、混色の影響を実質的に無視することができる。   As shown in FIG. 14, in the solid-state imaging device according to the third embodiment, the incident angle of light to the color filter 27 is α, and the height from the upper surface of the color filter 27 to the upper surface of the SiN film 47 as a microlens. When the height h is set to h and the width between the boundaries of the microlenses is set to W, adjusting the height h to satisfy the same expression (3) as that of the solid-state imaging device according to the first embodiment substantially reduces the influence of color mixing. Can be ignored.

また、第3実施形態では、上記のように、受光部41上に、凹形状のSOG膜45と、SOG膜45の屈折率(約1.4)よりも大きい屈折率(約2.05)を有すると共に、SOG膜45の凹形状部を埋め込むように形成された下に凸形状を有するSiN膜47とを設けることによって、マイクロレンズとしてのSiN膜47からSOG膜45に入射する光をSiN膜47とSOG膜45との境界面であるSiN膜47の下に凸の表面(下面)で内側に屈折させることができる。これにより、下に凸の形状のSiN膜47からSOG膜45に入射する光を効率良く集光することができるので、固体撮像装置の感度を向上することができる。   In the third embodiment, as described above, the concave SOG film 45 on the light receiving unit 41 and the refractive index (about 2.05) larger than the refractive index (about 1.4) of the SOG film 45 are provided. And a SiN film 47 having a convex shape formed so as to embed the concave portion of the SOG film 45, thereby allowing light incident on the SOG film 45 from the SiN film 47 as a microlens to be incident on the SOG film 45. The film can be refracted inward by a surface (lower surface) that protrudes under the SiN film 47 that is a boundary surface between the film 47 and the SOG film 45. Thereby, light incident on the SOG film 45 from the downwardly convex SiN film 47 can be efficiently collected, and thus the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

また、第3実施形態では、SiN膜47とSOG膜45との境界面であるSiN膜47の下面で光を屈折させることができるので、SiN膜47の上にある領域の屈折率を考慮する必要がない。従って、固体撮像装置の感度の向上を実現しながら、SiN膜47の上に形成する樹脂層12bの材料の選択の自由度を拡大することができる。   In the third embodiment, since light can be refracted on the lower surface of the SiN film 47 that is a boundary surface between the SiN film 47 and the SOG film 45, the refractive index of the region on the SiN film 47 is taken into consideration. There is no need. Therefore, the degree of freedom in selecting the material of the resin layer 12b formed on the SiN film 47 can be expanded while realizing improvement in sensitivity of the solid-state imaging device.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記実施形態では、本発明をCCDイメージセンサに適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、CCDイメージセンサ以外のトップフィルタ構造を有する他のイメージセンサに適用してもよい。CMOSイメージセンサなどの他のトップフィルタ構造を有するイメージセンサに本発明を適用した場合にも、混色の影響を低減しかつ感度を向上させることができるなどの上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the CCD image sensor has been described. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to other image sensors having a top filter structure other than the CCD image sensor. . Even when the present invention is applied to an image sensor having another top filter structure such as a CMOS image sensor, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described embodiment such that the influence of color mixing can be reduced and the sensitivity can be improved. Can do.

また、上記実施形態では、本発明を、フレーム転送方式を採用するトップフィルタ構造のCCDイメージセンサに適用したが、本発明はこれに限らず、いわゆるインターライン転送方式などの他の転送方式を採用するトップフィルタ構造のCCDイメージセンサに本発明を適用してもよい。他の転送方式を採用するトップフィルタ構造のCCDイメージセンサに本発明を適用した場合にも、混色の影響を低減しかつ感度を向上させることができるなどの上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the present invention is applied to a CCD image sensor having a top filter structure that adopts a frame transfer method. However, the present invention is not limited to this, and other transfer methods such as a so-called interline transfer method are adopted. The present invention may be applied to a CCD image sensor having a top filter structure. Even when the present invention is applied to a CCD image sensor having a top filter structure that employs another transfer method, the same effects as in the above-described embodiment can be obtained, such as the effect of color mixing being reduced and the sensitivity being improved. Can do.

また、上記実施形態では、光学レンズ4を支持するレンズホルダ3をホルダ2に固定的に取り付けることにより、光学レンズ4を固定式にしたが、本発明はこれに限らず、光学レンズ4を支持するレンズホルダ3をホルダ2に対して上下方向に移動可能とすることにより、光学レンズ4を上下方向に移動可能な可動式にしてもよい。このように構成すれば、レンズホルダ3に支持される光学レンズ4とプリント基板1上に設置されたCCDイメージセンサ8との間の距離を調節することができるので、光学レンズ4の焦点を調節することができる。また、レンズホルダ3およびホルダ2以外の手段を用いて、光学レンズ4とCCDイメージセンサ8との間の距離を調整することができるようにしてもよい。   In the above embodiment, the lens holder 3 that supports the optical lens 4 is fixedly attached to the holder 2 so that the optical lens 4 is fixed. However, the present invention is not limited to this, and the optical lens 4 is supported. The optical lens 4 may be movable so that the lens holder 3 can be moved in the vertical direction with respect to the holder 2. With this configuration, the distance between the optical lens 4 supported by the lens holder 3 and the CCD image sensor 8 installed on the printed circuit board 1 can be adjusted, so that the focus of the optical lens 4 is adjusted. can do. Further, the distance between the optical lens 4 and the CCD image sensor 8 may be adjusted using means other than the lens holder 3 and the holder 2.

また、上記実施形態では、マイクロレンズ上に設ける樹脂層、カラーフィルタの上に設ける樹脂層、ガラス基板と赤外カットフィルタとの間、赤外カットフィルタと光学レンズとの間、および、Si基板の下面とガラス基板との間をそれぞれ接着するための樹脂層として、アクリル系樹脂を用いたが、本発明はこれに限らず、アクリル系樹脂以外の他の樹脂材料を用いてもよい。たとえば、エポキシ樹脂などを用いてもよい。さらにそれぞれの樹脂層において異なる材料を用いても良い。   Moreover, in the said embodiment, the resin layer provided on a micro lens, the resin layer provided on a color filter, between a glass substrate and an infrared cut filter, between an infrared cut filter and an optical lens, and Si substrate The acrylic resin is used as the resin layer for bonding between the lower surface of the glass substrate and the glass substrate, but the present invention is not limited to this, and other resin materials other than the acrylic resin may be used. For example, an epoxy resin or the like may be used. Further, different materials may be used for each resin layer.

また、上記実施形態では、マイクロレンズを形成するための無機絶縁体として、約2.0の屈折率を有するSiNを用いたが、本発明はこれに限らず、マイクロレンズを形成するために、他の無機絶縁体を用いてもよい。この場合、無機絶縁体は、1.6以上の屈折率を有することが好ましい。たとえば、酸化チタン(屈折率:約2.76)、チタン酸鉛(屈折率:約2.7)、チタン酸カリウム(屈折率:約2.68)、酸化チタンアナターゼ(屈折率:約2.52)、酸化ジルコン(屈折率:約2.4)、硫化亜鉛(屈折率:約2.37〜約2.43)、酸化アンチモン(屈折率:約2.09〜約2.29)、酸化亜鉛(屈折率:約2.01〜約2.03)および鉛白(屈折率:約1.94〜約2.09)などが考えられる。   In the above embodiment, SiN having a refractive index of about 2.0 is used as the inorganic insulator for forming the microlens. However, the present invention is not limited to this, and in order to form the microlens, Other inorganic insulators may be used. In this case, the inorganic insulator preferably has a refractive index of 1.6 or more. For example, titanium oxide (refractive index: about 2.76), lead titanate (refractive index: about 2.7), potassium titanate (refractive index: about 2.68), titanium oxide anatase (refractive index: about 2.68). 52), zircon oxide (refractive index: about 2.4), zinc sulfide (refractive index: about 2.37 to about 2.43), antimony oxide (refractive index: about 2.09 to about 2.29), oxidation Examples include zinc (refractive index: about 2.01 to about 2.03) and lead white (refractive index: about 1.94 to about 2.09).

また、上記第2実施形態では、樹脂層39とSiN膜37との間にSiN膜37と同一材料からなるSiN膜38を形成するようにしたが、本発明はこれに限らず、樹脂層39の屈折率よりも大きく、かつ、下側のSiN膜37の屈折率よりも小さい屈折率を有する膜を形成するようにしてもよい。例えば、樹脂層39が約1.5の屈折率で、下側のSiN膜37が約2.05の屈折率である場合には、樹脂層39と下側のSiN膜37との間に、約1.8〜約1.9の屈折率を有するSiON膜を形成することが考えられる。この場合、SiON膜により樹脂層39とSiN膜37との間の屈折率差を緩和することができる。これにより、屈折率差が大きいことに起因して、樹脂層39からSiN膜37に入射する光の反射量が多くなるのを抑制することができるので、固体撮像装置の感度が低下するのを抑制することができる。   In the second embodiment, the SiN film 38 made of the same material as the SiN film 37 is formed between the resin layer 39 and the SiN film 37. However, the present invention is not limited to this, and the resin layer 39 is not limited thereto. A film having a refractive index larger than that of the lower SiN film 37 and smaller than that of the lower SiN film 37 may be formed. For example, when the resin layer 39 has a refractive index of about 1.5 and the lower SiN film 37 has a refractive index of about 2.05, between the resin layer 39 and the lower SiN film 37, It is conceivable to form a SiON film having a refractive index of about 1.8 to about 1.9. In this case, the refractive index difference between the resin layer 39 and the SiN film 37 can be reduced by the SiON film. As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of reflection of light incident on the SiN film 37 from the resin layer 39 due to a large difference in refractive index, so that the sensitivity of the solid-state imaging device is reduced. Can be suppressed.

また、上記第2実施形態では、約2.82μmの曲率半径を有するSiN膜37を形成するようにしたが、本発明はこれに限らず、他の曲率半径を有する膜を形成するようにしてもよい。この場合、膜の曲率半径を小さくすれば、より多くの光を受光部に集させることができるので、固体撮像装置の感度を向上させることができる。   In the second embodiment, the SiN film 37 having a curvature radius of about 2.82 μm is formed. However, the present invention is not limited to this, and a film having another curvature radius is formed. Also good. In this case, if the radius of curvature of the film is reduced, more light can be collected in the light receiving unit, so that the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

また、上記第3実施形態では、柱状部46を上部と下部とで同じ幅を有する長方形状にしたが、本発明はこれに限らず、柱状部の上部の幅が、下部の幅よりも小さい形状にしてもよい。すなわち、図15に示す変形例のように、柱状部46の上部の幅が下部の幅よりも小さくなるような先細り形状にしてもよい。この場合、隣接するマイクロレンズとしてのSiN膜47間の間隔を小さくすることができるので、その分、SiN膜47の下に凸の表面の長さを長くすることができる。従って、より多くの光を受光部に集光させることができるため、固体撮像装置の感度を向上することができる。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the columnar part 46 was made into the rectangular shape which has the same width | variety by the upper part and the lower part, this invention is not limited to this, The width | variety of the upper part of a columnar part is smaller than the width | variety of a lower part. You may make it a shape. That is, as in the modification shown in FIG. 15, the columnar portion 46 may have a tapered shape in which the upper width is smaller than the lower width. In this case, since the interval between the SiN films 47 as the adjacent microlenses can be reduced, the length of the convex surface below the SiN film 47 can be increased accordingly. Therefore, since more light can be condensed on the light receiving unit, the sensitivity of the solid-state imaging device can be improved.

本発明の第1実施形態による固体撮像装置の全体構造を示した側面図である。1 is a side view showing an overall structure of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサの断面図である。It is sectional drawing of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by 1st Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサの下面図である。It is a bottom view of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサの上面図である。It is a top view of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部分の断面図である。It is sectional drawing of the CCD part of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by 1st Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのマイクロレンズの構造を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure of the micro lens of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by 1st Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタ近傍における光の屈折を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining light refraction in the vicinity of a color filter in the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタに入射する光の角度αと、混色との関係を説明するための断面図である。2 is a cross-sectional view for explaining a relationship between an angle α of light incident on a color filter and color mixing in the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタに入射する光の角度αと、混色との関係を説明するための断面図である。2 is a cross-sectional view for explaining a relationship between an angle α of light incident on a color filter and color mixing in the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタへの光の入射角αと、カラーフィルタの上面からマイクロレンズの境界における最深部までの高さhと、マイクロレンズの境界間の幅Wとの関係について説明するための断面図である。In the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 1, the incident angle α of light to the color filter, the height h from the upper surface of the color filter to the deepest part at the boundary of the microlens, It is sectional drawing for demonstrating the relationship with the width W between the boundaries of a micro lens. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタへの光の入射角αと、カラーフィルタの上面からマイクロレンズの境界における最深部までの高さhと、マイクロレンズの境界間の幅Wとの関係について説明するための断面図である。In the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 1, the incident angle α of light to the color filter, the height h from the upper surface of the color filter to the deepest part at the boundary of the microlens, It is sectional drawing for demonstrating the relationship with the width W between the boundaries of a micro lens. 図1に示した第1実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサにおいて、カラーフィルタへの光の入射角αと、カラーフィルタの上面からマイクロレンズの境界における最深部までの高さhと、マイクロレンズの境界間の幅Wとの関係について説明するための断面図である。In the CCD image sensor used in the solid-state imaging device according to the first embodiment shown in FIG. 1, the incident angle α of light to the color filter, the height h from the upper surface of the color filter to the deepest part at the boundary of the microlens, It is sectional drawing for demonstrating the relationship with the width W between the boundaries of a micro lens. 本発明の第2実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部分の断面図である。It is sectional drawing of the CCD part of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部分の断面図である。It is sectional drawing of the CCD part of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の変形例による固体撮像装置に用いるCCDイメージセンサのCCD部分の断面図である。It is sectional drawing of the CCD part of the CCD image sensor used for the solid-state imaging device by the modification of 3rd Embodiment of this invention. 従来の一例による固体撮像装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the solid-state imaging device by an example of the past. 従来の一例による固体撮像装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the solid-state imaging device by an example of the past.

符号の説明Explanation of symbols

12a、39、48 樹脂層(第1の樹脂層)
12b 樹脂層(第2の樹脂層)
13 ガラス基板
20、32、40 Si基板(基板)
22、33、41 受光部
26 マイクロレンズ
27 カラーフィルタ
12a, 39, 48 Resin layer (first resin layer)
12b Resin layer (second resin layer)
13 Glass substrate 20, 32, 40 Si substrate (substrate)
22, 33, 41 Light-receiving part 26 Micro lens 27 Color filter

Claims (9)

基板に形成された受光部と、
前記受光部に光を集光するためのレンズと、
前記レンズの上に設けられた第1の樹脂層と、
前記第1の樹脂層の上に設けられ、複数の色のうちいずれか1つの色を有するカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの上に設けられた第2の樹脂層と、
前記第2の樹脂層の上に設けられたガラス基板とを備えたユニットを含む、固体撮像装置。
A light receiving portion formed on the substrate;
A lens for condensing light on the light receiving unit;
A first resin layer provided on the lens;
A color filter provided on the first resin layer and having any one of a plurality of colors;
A second resin layer provided on the color filter;
A solid-state imaging device including a unit including a glass substrate provided on the second resin layer.
前記ユニットは、複数配列されており、隣り合う前記ユニットの前記カラーフィルタの色は互いに異なる、請求項1に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a plurality of the units are arranged, and the colors of the color filters of the adjacent units are different from each other. 前記レンズは、前記第1の樹脂層の屈折率よりも大きい屈折率を有する、請求項1または2に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the lens has a refractive index larger than a refractive index of the first resin layer. 前記レンズは、隣接する前記レンズの境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、前記境界部は所定の厚みを有する、請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。 4. The solid according to claim 1, wherein the lens is connected so as not to include a substantially flat region at a boundary portion between adjacent lenses, and the boundary portion has a predetermined thickness. Imaging device. 前記レンズは、無機絶縁体で形成されており、1.6以上の屈折率を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the lens is formed of an inorganic insulator and has a refractive index of 1.6 or more. 前記レンズは、単一層によって形成されている、請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the lens is formed of a single layer. 前記レンズは、隣接する前記レンズの境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、2μm以上7μm以下の曲率半径を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。 4. The solid according to claim 1, wherein the lens is connected so as not to include a substantially flat region at a boundary portion between adjacent lenses, and has a radius of curvature of 2 μm or more and 7 μm or less. Imaging device. 前記レンズは、隣接する前記レンズの境界部に実質的に平坦な領域を含まないように接続されており、
隣接する前記レンズの境界部間の距離に対する前記基板と前記レンズの頂上部との距離の比は、0.7以上1.3以下となるように構成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。
The lens is connected so as not to include a substantially flat region at a boundary between adjacent lenses;
The ratio of the distance of the said board | substrate and the top part of the said lens with respect to the distance between the boundary parts of the said adjacent lens is comprised so that it may become 0.7 or more and 1.3 or less. A solid-state imaging device according to claim 1.
前記複数の受光部に実質的に結像する光のうち、前記カラーフィルタ上面における法線となす角度が最大になる光の線と、前記カラーフィルタ上面における法線とがなす角度をαとし、前記カラーフィルタ上面から前記レンズの境界における最深部までの高さをhとし、前記レンズの境界間の幅をWとした場合、W/2h≧tanαを満たす、請求項2または3に記載の固体撮像装置。
Of the light that is substantially imaged on the plurality of light receiving portions, the angle between the line of light that makes the maximum angle with the normal line on the upper surface of the color filter and the normal line on the upper surface of the color filter is α, 4. The solid according to claim 2, wherein when a height from the upper surface of the color filter to a deepest portion at a boundary of the lens is h and a width between the lens boundaries is W, W / 2h ≧ tan α is satisfied. Imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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