JP2005347733A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子 Download PDF

Info

Publication number
JP2005347733A
JP2005347733A JP2005018191A JP2005018191A JP2005347733A JP 2005347733 A JP2005347733 A JP 2005347733A JP 2005018191 A JP2005018191 A JP 2005018191A JP 2005018191 A JP2005018191 A JP 2005018191A JP 2005347733 A JP2005347733 A JP 2005347733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion region
solid
opening
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005018191A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4469732B2 (ja
Inventor
Kazuya Oda
和也 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2005018191A priority Critical patent/JP4469732B2/ja
Priority to US11/123,179 priority patent/US7217910B2/en
Publication of JP2005347733A publication Critical patent/JP2005347733A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4469732B2 publication Critical patent/JP4469732B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14623Optical shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

【課題】 シェーディングを低減することが可能な固体撮像素子を提供する。
【解決手段】 半導体基板上に配設された複数の光電変換領域を含む固体撮像素子であって、複数の光電変換領域は、複数の第1の光電変換領域101と、複数の第2の光電変換領域102とを含み、第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102はそれぞれ市松状に配設されており、第1の光電変換領域101の上方には、マイクロレンズ109が形成されている。周辺部にある第2の光電変換領域の開口の大きさは、中心部にある第2の光電変換領域の開口の大きさより大きくなっている。周辺部にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とするH方向(特定方向以外の方向)の長さの、中心部にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とするH方向の長さに対する比よりも大きくなっている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、半導体基板上に配設された複数の光電変換領域を含む固体撮像素子に関する。
従来、半導体基板上の行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の第1の光電変換領域と、複数の第1の光電変換領域の各々の上に設けられた複数のマイクロレンズとを含む固体撮像素子において、各マイクロレンズ同士の間に、複数の第2の光電変換領域を設け、第1の光電変換領域からの撮像信号と第2の光電変換領域からの撮像信号とを合成することで、ダイナミックレンジの拡大を図るデジタルカメラが知られている(特許文献1参照)。
特許文献1記載のような固体撮像素子においては、その周辺部において光が斜めに入射してくることになるため、シェーディングが発生する。そこで、従来、固体撮像素子の周辺部にある光電変換領域の大きさを、固体撮像素子の中心部から離れるにしたがって大きくすることで、シェーディングを低減させるといったシェーディング対策が行われている。このシェーディング対策は、固体撮像素子を搭載するデジタルカメラの光学系等が原因で起こるシェーディングを低減させるためのものである。
特開平10−74926号公報
固体撮像素子は、複数の光電変換領域が半導体基板上に高密度で配置されているため、複数の光電変換領域に対応するマイクロレンズ同士の間隔も非常に狭いものとなっている。特許文献1記載の技術では、マイクロレンズ同士の間に第2の光電変換領域を設けているが、上述したように、マイクロレンズ同士の間隔は非常に狭いため、上記の光学系が原因で起こるシェーディング以外に、マイクロレンズが原因となるシェーディングが発生してしまい、従来のシェーディング対策だけでは、充分にシェーディングを低減することができない。以下、マイクロレンズが原因となるシェーディングについて説明する。
図6は、特許文献1記載の固体撮像素子の概略断面を示す図である。
図6(a)に示すように、従来の固体撮像素子の上方から垂直に入射してくる光aは、マイクロレンズ501に入射し、開口面502を通過して第1のフォトダイオード(PD)503に集光され、ここで蓄積された電荷が第1の垂直転送部504により転送される。又、光aは、開口面505を通過して、マイクロレンズ501同士の間に配置された第2のPD506に入射し、ここで蓄積された電荷が第2の垂直転送部507により転送される。
図6(b)に示すように、固体撮像素子の上方から第2のPD506を挟む2つのマイクロレンズ501の配列方向に斜めに入射してくる光bは、マイクロレンズ501に入射し、開口面502を通過して第1のPD503に集光され、ここで蓄積された電荷が第1の垂直転送部504により転送される。光bは、開口面505を通過して第2のPD506に入射するが、光bの一部(点線で示した矢印)は、開口面505を通過することができない。これは、光bと対称方向からくる光cについても同様である。一方、第2のPD506のマイクロレンズ501に挟まれていない方向(図中矢印Xで示す方向と直交する方向)からの光は、マイクロレンズ等の障害がないために、その大部分が第2のPD506に入射する。
このように、2つのマイクロレンズ501同士の間の狭い領域にPDを配置する場合、第2のPD506のマイクロレンズ501に挟まれている方向から斜めに入射してくる光b、cについては、マイクロレンズ501の影に隠れる部分が多いため、多くの光が開口面505を通過できない。一方、第2のPD506のマイクロレンズ501に挟まれていない方向からの光は、その大部分が第2のPD506に入射する。このため、第2のPD506のマイクロレンズ501に挟まれていない方向は明るく、第2のPD506を挟む2つのマイクロレンズ501の配列方向(X方向)は暗くなってしまい、シェーディングが大きくなってしまう。
このため、固体撮像素子の周辺部にある第2のPD506から出力される信号については、従来のシェーディング対策を行っていたとしても、マイクロレンズが原因となるシェーディングが発生してしまう。したがって、固体撮像素子の周辺部にある第2のPD506については、光学系が原因となるシェーディングと、マイクロレンズが原因となるシェーディングとの両方を低減するシェーディング対策が必要になる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、シェーディングを低減することが可能な固体撮像素子を提供することを目的とする。
本発明の固体撮像素子は、半導体基板上に配設された複数の光電変換領域を含む固体撮像素子であって、前記複数の光電変換領域は、前記半導体基板上に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の第1の光電変換領域と、前記半導体基板上に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の第2の光電変換領域とを含み、前記複数の第1の光電変換領域の上方には、それぞれを覆うマイクロレンズが形成されており、前記第2の光電変換領域は、隣接する前記複数の第1の光電変換領域を覆うマイクロレンズ同士の間に配設されており、前記複数の光電変換領域が配設される領域の周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の大きさが、前記複数の光電変換領域が配設される領域の中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の大きさより大きくなっており、前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする特定方向の長さの、前記中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向の長さに対する比は、前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向以外の方向の長さの、前記中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向以外の方向の長さに対する比よりも大きくなっており、前記特定方向は、前記第2の光電変換領域に入射する光の平面視上の入射方向のうち、前記光が前記マイクロレンズによって最も遮られる方向である。
この構成により、シェーディングを低減することが可能な固体撮像素子を提供することができる。
又、本発明の固体撮像素子は、前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向及び前記特定方向以外の方向の長さが、前記中心部から離れるにしたがって増加しているものである。
この構成により、より効率的にシェーディングを低減することができる。
又、本発明の固体撮像素子は、前記複数の光電変換領域が正方格子状に配設されたものであり、前記第1の光電変換領域及び第2の光電変換領域が、それぞれ市松状に配設されたものである。
又、本発明の固体撮像素子は、前記第2の光電変換領域に光を導入する光導波路を備え、前記第2の光電変換領域の開口は、前記光導波路の開口のことである。
本発明によれば、シェーディングを低減することが可能な固体撮像素子を提供することができる。
図1は、本発明の実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を示す図である。 図1では固体撮像素子100の部分拡大図を示した。
固体撮像素子100は、半導体基板表面に行方向(図1のX方向)とこれに直交する列方向(図1のY方向)に正方格子状に配設された複数の光電変換領域(複数の第1の光電変換領域101及び複数の第2の光電変換領域102)と、列方向に配設された複数の光電変換領域からなる複数の光電変換領域列の各々に対応して設けられ、複数の光電変換領域からの電荷を列方向に転送する複数の垂直転送部110(図1では一部にのみ符号を付してある)と、垂直転送部110により転送される電荷を行方向に転送する水平転送部111と、水平転送部111により転送される電荷に応じた信号を出力する出力部112とを含む。複数の第1の光電変換領域101の上方には、それぞれを覆うマイクロレンズ109が形成されている。第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102は、例えばフォトダイオードである。尚、図1に示す第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102は、第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102の開口から見える領域だけを示している。
第1の光電変換領域101は、固体撮像素子100に入射する入射光量に対して相対的に高感度の光電変換を行うもので、市松状に配設されている。第2の光電変換領域102は、固体撮像素子100に入射する入射光量に対して相対的に低感度の光電変換を行うもので、市松状に配設されている。第2の光電変換領域102は、隣接する第1の光電変換領域101を覆うマイクロレンズ109同士の間に配設されている。第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102の開口形状は、それぞれ八角形となっている。第1の光電変換領域101と第2の光電変換領域102の感度を変化させるには、光電変換領域の受光面の面積(開口面積)を変化させても良いし、光電変換領域上方に設けたマイクロレンズによって集光面積を変化させても良い。これらの方法は、いずれも周知であるので説明を省略する。
垂直転送部110は、列方向に配設された複数の光電変換領域からなる複数の光電変換領域列の各々に対応して半導体基板上の列方向に形成された複数本の垂直転送チャネル(図示せず)と、垂直転送チャネルの上層に形成された複数本の垂直転送電極103〜106(図1では一部にのみ符号を付してある)と、第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102からの電荷を垂直転送チャネルに読み出す第1電荷読み出し領域107及び第2電荷読み出し領域108(図1では模式的に矢印で示してある)とを含む。複数本の垂直転送電極103〜106は、それぞれ第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102の間を全体として行方向に延在する蛇行形状となっている。
垂直転送チャネルは、光電変換領域列同士の間を全体として列方向に延在する蛇行形状の領域であり、その上層に形成された垂直転送電極103〜106によって、電荷が蓄積され、転送される領域が区分される。垂直転送電極103〜106は、第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102のそれぞれに対応して2つ設けられる。垂直転送電極103〜106には、端子113〜116を介して4相の垂直転送パルス(以下、駆動パルスともいう)が印加され、垂直転送チャネルの電荷が列方向に転送される。
第1電荷読み出し領域107は、垂直転送電極103及び105に対応する位置に設けられる。第2電荷読み出し領域108は、垂直転送電極104及び106に対応する位置に設けられる。第1の光電変換領域101から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子113に印加される第1相の垂直転送パルス及び端子115に印加される第3相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。又、第2の光電変換領域102から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子114に印加される第2相の垂直転送パルス及び端子116に印加される第4相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。
図2は、固体撮像素子100の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。 図2では、固体撮像素子100を搭載するデジタルカメラが、メカニカルシャッタを有する場合のタイミングを示したものである。図2には、垂直同期信号VD、メカニカルシャッタの開閉状態、端子113に印加される駆動パルスφV1、端子114に印加される駆動パルスφV2、端子115に印加される駆動パルスφV3、端子116に印加される駆動パルスφV4が示されている。
図2に示すように、メカニカルシャッタが閉の期間に、垂直同期信号VDに同期させて、読み出しパルスを重畳した駆動パルスφV1を端子113に印加し、読み出しパルスを重畳した駆動パルスφV3を端子115に印加する。これにより、第1電荷読み出し領域107からの電荷が垂直転送チャネルに読み出される。更に、端子113〜116に繰り返し駆動パルスを印加して、読み出された電荷を列方向に転送する。水平転送部111からは、1行分の第1の光電変換領域101から読み出された電荷が随時出力部112に転送される。
次の垂直同期信号VDに同期させて、読み出しパルスを重畳した駆動パルスφV2を端子114に印加し、読み出しパルスを重畳した駆動パルスφV4を端子116に印加する。これにより、第2電荷読み出し領域108からの電荷が垂直転送チャネルに読み出される。更に、端子113〜116に繰り返し駆動パルスを印加して、読み出された電荷を列方向に転送する。水平転送部111では、1行分の第2の光電変換領域102から読み出された電荷が随時出力部112に転送される。
このように、固体撮像素子100によれば、第1の光電変換領域101からの電荷と、第2の光電変換領域102からの電荷とを独立に読み出すことができる。
次に、第2の光電変換領域102の開口形状について説明する。
図3は、本発明の実施形態を説明するための固体撮像素子の中心部と周辺部を説明するための図である。
図3に示すように、固体撮像素子100の複数の光電変換領域が配設される領域には、固体撮像素子100に入射する光の入射角が半導体基板に対してほぼ垂直になる領域である中心部31と、固体撮像素子100に入射する光の入射角が半導体基板に対して斜めになり、この結果、シェーディングの大きくなる可能性が高くなる領域である周辺部32とが存在する。
固体撮像素子100においては、周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の大きさが、中心部31にある第2の光電変領域101の開口の大きさよりも大きくなっている。又、周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の大きさは、中心部31から離れるにしたがって大きくなっている。又、周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向の長さの、中心部31にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向の長さに対する比は、周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向以外の方向の長さの、中心部31にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向以外の方向の長さに対する比よりも大きくなっている。
特定方向とは、第2の光電変換領域102に入射する光の平面視上の入射方向のうち、該光がマイクロレンズ109によって最も遮られる方向のことである。図1で説明すると、第2の光電変換領域102に入射する光がマイクロレンズ109によって最も遮られる方向は、第2の光電変換領域102を挟む2つのマイクロレンズ109の配列方向、即ち、図1のX方向及びY方向である。X方向及びY方向から第2の光電変換領域に入射してくる光は、マイクロレンズ109によって遮られる光が多いため、第2の光電変換領域102にはあまり多くの光が入射してこない。
特定方向以外の方向とは、例えば、第2の光電変換領域102に入射する光の平面視上の入射方向のうち、該光がマイクロレンズ109によって最も遮られない方向のことである。図1で説明すると、第2の光電変換領域102に入射する光がマイクロレンズ109によって最も遮られない方向は、図1のH方向である。H方向から第2の光電変換領域102に入射してくる光は、マイクロレンズ109同士の谷間を通って第2の光電変換領域102に入射してくるため、第2の光電変換領域102には多くの光が入射する。
ここで、第2の光電変換領域102の開口の大きさについて具体的に説明する。
図4は、第2の光電変換領域102の開口の大きさを説明するための図であり、(a)は中心部31にある第2の光電変換領域102の開口を示し、(b)は周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口を示している。
図4(a)に示すように、中心部31にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向(図1のX方向及びY方向)の長さはaとなっている。中心部31にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向以外の方向(例えば、図1のH方向)の長さはbとなっている。
図4(b)に示すように、周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向(図1のX方向及びY方向)の長さはa+Δaとなっている。周辺部32にある第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とする特定方向以外の方向(例えば、図1のH方向)の長さはb+Δbとなっている。
固体撮像素子100では、長さa+Δaの長さaに対する比が、長さb+Δbの長さbに対する比よりも大きくなっている。つまり、ΔaがΔbよりも大きくなるように設計されている。又、Δa及びΔbは、第2の光電変換領域102が中心部31から離れるにしたがって増加するように設計されている。
このように設計することで、固体撮像素子100の中心部31から周辺部32にいくにしたがって、第2の光電変換領域102の開口が大きくなっているため、固体撮像素子100を搭載するデジタルカメラの光学系が原因となる周辺部32でのシェーディングを抑制することができる。
又、固体撮像素子100の中心部31から周辺部32にいくにしたがって、第2の光電変換領域102の開口の中心を基準とするX及びY方向の長さとH方向の長さとが長くなっており、その長さの増加の割合は、X及びY方向の方がH方向よりも大きくなっている。例えば、上記長さの増加の割合が、X及びY方向とH方向とで一緒であったり、H方向の方がX及びY方向よりも大きかったりすると、第2の光電変換領域102には、H方向からくる光がX及びY方向からくる光よりも多く入射し、X及びY方向からくる光がH方向からくる光よりも少なく入射することになる。これでは、上記光学系が原因となる周辺部32でのシェーディング(第2の光電変換領域102から得られる信号のシェーディング)を低減することはできても、マイクロレンズ109が原因となる周辺部32でのシェーディング(第2の光電変換領域102から得られる信号のシェーディング)を低減することはできない。そこで、本実施形態のようにすることで、第2の光電変換領域102に入射する光のうち、H方向から入射する光の量とX及びY方向から入射する光の量との差を少なくすることができ、マイクロレンズ109が原因となる周辺部32でのシェーディング(第2の光電変換領域102から得られる信号のシェーディング)を低減することができる。
尚、上記では、特定方向以外の方向としてH方向を例にあげたが、特定方向の長さの増加の割合が、その他の方向よりも大きければ、上記効果を期待することができる。
又、上記では、第1の光電変換領域101の開口の大きさについて触れていないが、第1の光電変換領域101の開口は、従来と同様のシェーディング対策を行うことで、第1の光電変換領域101から得られる信号のシェーディングを低減することができる。これにより、第1の光電変換領域101及び第2の光電変換領域102から得られる信号のシェーディングを低減することができ、第1の光電変換領域101からの信号と第2の光電変換領域102からの信号とを合成して得られる画像データを良好なものにすることができる。
最後に、第2の光電変換領域102の開口について詳しく説明する。
図5は、図1に示す固体撮像素子のB−B断面図である。
図5に示すように、半導体基体1内には第2の光電変換領域102と、転送チャネル3がそれぞれ形成され、第2の光電変換領域102と転送チャネル3の間には、図示しない読み出しゲート或いはチャネルストップ領域が形成される。転送チャネル3の上方にはゲート絶縁膜4を介して垂直転送電極105が形成されている。垂直転送電極105を覆って薄い絶縁膜6が形成され、その上を覆って層間絶縁膜7が第2の光電変換領域102上にもわたって形成されている。さらに、層間絶縁膜7には垂直転送電極105への光の入射を防止するための遮光膜8が形成されている。この遮光膜8には第2の光電変換領域102上に開口が設けられており、第2の光電変換領域102に光が入射するようにしている。
遮光膜8の上には、厚い透明膜9が形成されている。この透明膜9は、低屈折率材料のSiO2 系材料を用いて形成されている。転送チャネル3及び垂直転送電極105によって垂直転送部110が構成される。
本実施形態では、特に低屈折率材料から成る透明膜9の第2の光電変換領域102の直上の部分に孔部13が形成され、この孔部13を高屈折率材料で埋めて光導波路(第2の光電変換領域102に光を導入する路)が構成されている。さらに、この光導波路を構成する高屈折率材料として、第2の光電変換領域102上方に形成するカラーフィルタの色に対応する色素が添加された有機ポリマー(前述した高屈折率の有機ポリマー例えばポリイミド樹脂)から成る着色膜10が用いられている。そして、この着色膜10が孔部13に埋め込まれて光導波路が形成されている。透明膜9及び着色膜10の上には、透明平坦化膜11が形成されて表面が平坦化される。
尚、上記光導波路は、特開2004−221532号公報に記載されたような順テーパー形状部を有している構成であっても良い。順テーパー形状部とは、光の入射方向から見た平面形状の大きさが、透明膜9の光入射側の面から、第2の光電変換領域102側に向けて徐々に小さくなるテーパー形状の部分のことをいう。
本実施形態で説明した“第2の光電変換領域102の開口”とは、第2の光電変換領域102に入射する光の範囲を決める領域のことを意味し、光導波路を持たない構成の場合には図5に示す遮光膜8に設けられた開口がこれに該当し、光導波路を持つ構成の場合には光導波路の透明平坦化膜11と接触する部分(光導波路の開口と定義する)がこれに該当する。
本発明の実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を示す図 固体撮像素子の駆動方法を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施形態を説明するための固体撮像素子の中心部と周辺部を説明するための図 第2の光電変換領域の開口の大きさを説明するための図であり、(a)は中心部にある第2の光電変換領域の開口を示す図、(b)は周辺部にある第2の光電変換領域の開口を示す図 図1に示す固体撮像素子のB−B断面図 特許文献1記載の固体撮像素子の概略断面を示す図
符号の説明
100 固体撮像素子
101 第1の光電変換領域
102 第2の光電変換領域
109 マイクロレンズ

Claims (4)

  1. 半導体基板上に配設された複数の光電変換領域を含む固体撮像素子であって、
    前記複数の光電変換領域は、前記半導体基板上に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の第1の光電変換領域と、前記半導体基板上に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の第2の光電変換領域とを含み、
    前記複数の第1の光電変換領域の上方には、それぞれを覆うマイクロレンズが形成されており、
    前記第2の光電変換領域は、隣接する前記複数の第1の光電変換領域を覆うマイクロレンズ同士の間に配設されており、
    前記複数の光電変換領域が配設される領域の周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の大きさが、前記複数の光電変換領域が配設される領域の中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の大きさより大きくなっており、
    前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする特定方向の長さの、前記中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向の長さに対する比は、前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向以外の方向の長さの、前記中心部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向以外の方向の長さに対する比よりも大きくなっており、
    前記特定方向は、前記第2の光電変換領域に入射する光の平面視上の入射方向のうち、前記光が前記マイクロレンズによって最も遮られる方向である固体撮像素子。
  2. 請求項1記載の固体撮像素子であって、
    前記周辺部にある前記第2の光電変換領域の開口の中心を基準とする前記特定方向及び前記特定方向以外の方向の長さが、前記中心部から離れるにしたがって増加しているものである固体撮像素子。
  3. 請求項1又は2記載の固体撮像素子であって、
    前記複数の光電変換領域は正方格子状に配設されたものであり、
    前記第1の光電変換領域及び第2の光電変換領域は、それぞれ市松状に配設されたものである固体撮像素子。
  4. 請求項1〜3のいずれか記載の固体撮像素子であって、
    前記第2の光電変換領域に光を導入する光導波路を備え、
    前記第2の光電変換領域の開口は、前記光導波路の開口のことである固体撮像素子。
JP2005018191A 2004-05-07 2005-01-26 固体撮像素子 Active JP4469732B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005018191A JP4469732B2 (ja) 2004-05-07 2005-01-26 固体撮像素子
US11/123,179 US7217910B2 (en) 2004-05-07 2005-05-06 Solid-state image pickup device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004138257 2004-05-07
JP2005018191A JP4469732B2 (ja) 2004-05-07 2005-01-26 固体撮像素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005347733A true JP2005347733A (ja) 2005-12-15
JP4469732B2 JP4469732B2 (ja) 2010-05-26

Family

ID=35308504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005018191A Active JP4469732B2 (ja) 2004-05-07 2005-01-26 固体撮像素子

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7217910B2 (ja)
JP (1) JP4469732B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4782532B2 (ja) * 2005-10-14 2011-09-28 富士フイルム株式会社 固体撮像装置および固体撮像素子の駆動制御方法
US7358583B2 (en) 2006-02-24 2008-04-15 Tower Semiconductor Ltd. Via wave guide with curved light concentrator for image sensing devices
US20070200055A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Tower Semiconductor Ltd. Via wave guide with cone-like light concentrator for image sensing devices
JP2007287872A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Fujifilm Corp 半導体素子及び半導体素子の製造方法
KR100835894B1 (ko) * 2007-06-18 2008-06-09 (주)실리콘화일 다이내믹 레인지가 넓고, 색재현성과 해상능력이 우수한픽셀어레이 및 이미지센서
JP2009033015A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fujifilm Corp 固体撮像素子及び撮像装置
US8237832B2 (en) 2008-05-30 2012-08-07 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with focusing interconnections
KR101786069B1 (ko) * 2009-02-17 2017-10-16 가부시키가이샤 니콘 이면 조사형 촬상 소자, 그 제조 방법 및 촬상 장치
JP2015032636A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社東芝 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074926A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Sony Corp 固体撮像素子
JP4018820B2 (ja) * 1998-10-12 2007-12-05 富士フイルム株式会社 固体撮像装置および信号読出し方法
EP1107316A3 (en) * 1999-12-02 2004-05-19 Nikon Corporation Solid-state image sensor, production method of the same and digital camera
JP4136611B2 (ja) * 2002-11-07 2008-08-20 富士フイルム株式会社 固体撮像素子
JP4711630B2 (ja) * 2004-01-28 2011-06-29 富士フイルム株式会社 固体撮像素子

Also Published As

Publication number Publication date
US7217910B2 (en) 2007-05-15
US20050253045A1 (en) 2005-11-17
JP4469732B2 (ja) 2010-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102577844B1 (ko) 이미지 센서
JP4469732B2 (ja) 固体撮像素子
KR102437162B1 (ko) 이미지 센서
KR102600673B1 (ko) 이미지 센서
JP5845856B2 (ja) 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
US8908070B2 (en) Solid state imaging device and digital camera
JP2015153975A (ja) 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および電子機器
CN105308746A (zh) 固态成像器件及其制造方法以及电子设备
JP2006319329A (ja) 埋め込まれたレンズを有するイメージセンサー
KR20180004480A (ko) 하나의 컬러 필터 및 하나의 마이크로렌즈를 공유하는 다수 개의 포토다이오드들을 갖는 이미지 센서
KR20070006982A (ko) 수광 효율이 향상된 독출 소자 공유 이미지 센서
JP3571982B2 (ja) 固体撮像装置及びそれを備えた固体撮像システム
US7656446B2 (en) CCD color solid-state image pickup device
JP2006165362A (ja) 固体撮像素子
JP2021114538A (ja) 撮像素子および撮像装置
US11728359B2 (en) Image sensor having two-colored color filters sharing one photodiode
KR102372736B1 (ko) 위상차 검출 픽셀을 구비하는 이미지 센서
EP4102566A1 (en) Solid-state imaging device and electronic apparatus
US7157759B2 (en) Solid-state imaging device
JP2003133536A (ja) 固体撮像装置
WO2021220610A1 (ja) 固体撮像装置及び電子機器
JP2008047608A (ja) 単板式カラー固体撮像素子
JP2007088502A (ja) 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
JP2006323018A (ja) 光学モジュール
KR20240082874A (ko) 이미지 센싱 장치

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060327

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061124

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070305

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071108

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071115

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305

Year of fee payment: 3