JP2006066912A - 統合型電気光学デバイスを含むイメージセンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線等の選択された波長の光をフィルタリングすることができ、サイズが小さく、部品数が少なく、廉価で、高品質なイメージセンサを提供する。
【解決手段】光検出サイト１２０のアレイと、その光検出サイト１２０の上に形成された赤外線吸収特性を有する光学材料の構造体１３０、２３０とで形成されたダイ１００、２００を有するイメージセンサ素子を開示する。本発明の開示する実施例においては、赤外線吸収特性を持つ光学材料の構造体１３０、２３０は、可視画像光を光検出サイト１２０上へと向けると同時に、画像捕捉を妨害する赤外線波長をフィルタリングする為のマイクロレンズ・アレイ１３０、２３０として形成される。代替として、構造体１３０、２３０は、可視スペクトル外の他の波長範囲をフィルタリングするように設計することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は一般に撮像システムに関するものであり、より具体的には統合型電気光学デバイス中のセンサ素子へと投射される光から、例えば赤外線エネルギー等の選択された波長をフィルタリングすることに関する。

集積回路ダイ又はチップ上にある感光画素の電気特性変化によりモノクロ又はカラー画像を取得するイメージセンサ素子は、従来のフイルム技術に代わる技術を提供している。既知の種類のセンサの中には、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）技術又は電荷結合素子（ＣＣＤ）技術で製造される電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又はダイオード素子が含まれる。

ＣＭＯＳ及びＣＣＤイメージセンサはそれぞれに利点と欠点を持っている。ＣＭＯＳ技術は他のＣＭＯＳベースのハードウエアとのインターフェースが容易であり、ディジタルカメラ、ビデオ電話、ＰＤＡ及び他の機器、そして特に電池式の装置等の携帯用の機器においては電力消費を低減することが出来る。ＣＣＤ機器はより古い技術によるものであり、多くの場合においてはより簡単により高い画素密度で製造することが出来る。これら及び他のセンサは、いずれにおいても一般に所望される可視画像を含む撮像光から赤外線（ＩＲ）光エネルギーを遮断することが必要である。更に紫外線（ＵＶ）エネルギーを撮像光からフィルタリングすることも望ましい。

上述したもの等、一般的な半導体ベースのイメージセンサ素子はシリコン・ベースのものが多く、可視光（約３８０〜７８０ｎｍ）に対してだけではなく、約７８０〜１１００ｎｍ範囲にある赤外線にも応答してしまう。ＩＲは一般に、センサのパフォーマンスを損なうことで出力レベルを劣化させることから、このような波長帯に対する遮断フィルタリング機構を設けることなく品質の高いカラーを取り込むことは不可能である。同様に、モノクロの取り込みも、検出した可視光中の輝度をいかに保持出来るかにかかっており、その為にはＩＲのフィルタリング除去なくしては難しいのである。

電磁スペクトルの赤外線領域にあるエネルギーをフィルタリングする一般的なＩＲフィルタには２種類ある。第１の種類は、例えばイオン着色により作られた青色ガラスである。このように着色したガラスは相対的に高価であり、無色ガラスの約２０倍も高い。他の種類のフィルタ素子は無色ガラスを用いたもので、一方の面に薄膜のコーティングが施されており、これが可視スペクトル外にある、例えばＩＲ等の入射波長と干渉して相殺するものである。この種のフィルタは、選択した波長を通過及び反射させる為に、一般にはｎｍレベルの所定厚を持つ多層の薄膜スタックを使用する。ＩＲをフィルタリングする場合、遮断波長は約６３０ｎｍであり、その透過率は６５０ｎｍでは約５０％に、そして６８０ｎｍでは数％にまで低減される。しかしながらこの手法の問題点の１つは、薄膜コーティングは一般に特定の波長に対して、そして薄膜表面に垂直にあたる光線に対して最適化されているという点である。したがって、通常、対物レンズをある角度で出る画素アレイ端部付近の赤外線に対しては、フィルタリングの有効性が薄いのである。この端部における効果は５０％の透過波長を６５０ｎｍから６３０ｎｍ未満へとシフトしてしまい、これにより撮像光の色にもスペクトルの赤寄りのシフトが生じてしまうのである。これが画像端部における目に見えるアーチファクトとなるものであり、これは色の不連続性として知られている。時に画像処理を用いて色のシフトを排除することが出来る場合もあるが、それはコストと複雑性の増大を伴うものである。

画像の完全性を損なうことなく、或いはイメージセンサの光学部品に余剰のコストや複雑性を生じることなくＩＲ及びＵＶ遮断機能を提供する努力が払われているが、これまでのいずれのアプローチも１つ以上の欠点を持っていた。例えば、あるディジタル結像システムは、一般にガラス又はプラスチックから成る別個のフィルタを、光学ユニットの一部（つまり光学系における対物レンズとセンサパッケージの前又は間のいずれかの位置）として採用したものである。対物レンズ又は対物レンズ・アセンブリは一般に、空気又は他の充填気体によりセンサから隔てられており、このオープンチャンバはパッケージ（時にシェルケースと呼ばれる）中に封入することが出来る。このケースのチャンバ内にフィルタを搭載した場合、これがセンサ画素上に埃や他の汚染物質が付着する原因ともなり、撮像光を邪魔してしまう場合がある。他の既知の手法においては、ＩＲフィルタ素子は、センサ・ダイ上のセンサパッケージの窓の上または窓に配置される。

そのように配置したものを従来例である図１Ａ及び図１Ｂに示したが、ここではパッケージ、又はケース１５がイメージセンサ・ダイ１７を含んでいる。ケース上の窓は、コーティングしたガラス又はＩＲ波長を吸収する色素を含んだプラスチック材料から成るフィルタ素子２５により覆われている。

別個のＩＲ及び／又はＵＶ選択フィルタ素子２５を設けたことにより、システムの部品総数（つまりpiece-part count）が増え、また、結像システムの複雑性や製造コストが増大する。更に、選択フィルタ２５をどこに配置するかによってはシステムサイズが大きくなり、これがコスト効率に悪影響を及ぼす可能性もある。加えて、別個のフィルタは、薄膜でコーティングされた、或いはドーピングされたガラスを小片へと切断して搭載したものであることが多い。これらの工程で生じる埃や粒子がカメラのセンサを汚染し、アクティブセンサ画素を遮断してしまうことがある。

フィルタを施された光を受けるセンサ画素を図１Ｂにおける従来のセンサ・ダイ１７’及びマイクロレンズ３０上に例示した。ダイ１７’は、一般に一枚の半導体ウエハー中に同時に同一に製作される多数のダイのうちの１つである。これらのダイは層ごとに製作され、この結果、光検出サイト２０のグリッド又はアレイが出来上がる。光検出サイトと協働するトランジスタ等の他の集積回路素子（図示せず）は当該技術においては周知の画像信号を提供する。光検出素子や他の回路素子は、１つ以上の金属層（図示せず）を使って相互接続される。次にカラーフィルタ材料（図示せず）が、ウエハー全体にわたって設けられた窪み中に、一般には保護層（図示せず）の上から設けられる。この材料は繰り返し形成、パターニングされることにより、幾つかの異なるカラーフィルタが設けられ、これらが特定色の光をそれぞれのセンサ素子へと向けることになる。光検出サイト２０の入射光に対する応答効率を改善する為に、マイクロレンズ構造３０がダイ１７’上に取り付けられ又は形成され、これが光検出サイト２０への入射光を収束する。

センサチップ、即ちダイ１７’は、ＣＭＯＳ又はＣＣＤ技術により製作することが出来る。市場では、その高速性、感度、信頼性、パッケージング及び価格から、ＣＣＤが永年にわたって優位を占めていた。しかしながら、ＣＭＯＳデバイスは上述した利点を提供するものであると共に、ＣＭＯＳ技術分野における努力によりＣＣＤと同等かそれ以上の限界価格及び性能特性を提供することが出来るようになり、更にＣＣＤが提供していなかった製品開発者にとっての利点も提供するに至った。この努力における設計上の要因の一つは、上述したマイクロレンズ構造を導入したアレイ・フォーマットを使用するというものである。ＣＭＯＳベースのセンサがＣＣＤデバイスと競合するうちに、光検出サイト上にマイクロレンズ・アレイを設けることの重要度が増して来たのである。マイクロレンズはより小型のトランジスタ・サイトを許容し、これによりセンサの更なる高密度化を可能とし、充てん比を改善したのである。

半球形、円筒形、又は他の形状のレンズ素子のアレイであるマイクロレンズ構造体３０は、透光性ポリマー樹脂材料から形成されることが多く、例えば所望のレンズアレイの形状にモールディング又はキャスティングされ、センサ・ダイへと接着した耐久アクリルとすることが出来る。他の製造法においては、樹脂がウエハー全体へとスピンオンされ、フォトレジスト処理され、そしてエッチングによりマイクロレンズ形状が形成される。この結果得られるマイクロレンズ層の厚さは、例えば１〜３μｍとすることが出来る。マイクロレンズ構造体に好適な材料としては、可視スペクトルの光（３８０〜７８０ｎｍ）に対しては高い透過率（９０％超）を持ち、経年効果（酸化や分解等）、環境効果（吸湿性、耐熱性等）及び物理効果（応力、変形力等）に耐性を持つアクリルプラスチック、熱硬化型又は紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシが含まれる。

しかしながら先にも述べたように、上述した結像システムの問題は、ＩＲフィルタ素子２５がシステムのサイズと部品数を増大させ、これによりコストの増大も招き、更にシステム性能を劣化させてしまう汚染物質導入の要因ともなる点である。更には、フィルタ素子２５が薄膜にコーティングされたものである場合、フィルタ素子は取り込んだ画像に色の不連続性を導入してしまう可能性も孕んでいる。

光検出サイトのアレイと、その光検出サイトの上に設けられた可視スペクトル外の光エネルギーを吸収する光学材料の構造体とで形成されたダイを有するイメージセンサ素子を開示する。本発明の開示する実施例は、その構造体が赤外線吸収特性を持つ光学材料であり、これは可視画像光を光検出サイト上へと向けると同時に赤外線をフィルタリングする為のマイクロレンズ・アレイの形状に作られているものである。

本発明の一実施例は、可視スペクトル外の波長を持つ光エネルギー（例えばＩＲ）を吸収する色素を用い、この色素をプラスチックへと混合したものを使用してセンサ上に配置される光学構造体を形成するものである。吸収色素の場合、入って来る光の入射角に関係なく不要な光のフィルタリングが生じることから、そして色素によるＩＲ吸収は画像端部付近での色ずれを起こしにくいことから、しばしば薄膜コーティングよりも良好な性能を発揮する。本願に開示する本発明の特定の実施例においては、ＩＲ吸収材料はポリマー樹脂と混合される。この混合物は加熱された流体状態にある間にセンサ・マイクロレンズへと成形される。色素とポリマー樹脂から成るマイクロレンズ構造体は光検出サイト上に配置され、ＩＲ等の不要波長のフィルタリングと所望可視光のサイト上への収束の両方を実施するのである。１つの光学構造体により選択的フィルタリングとレンズ収束作用の両方を提供することにより、製造プロセス、製品サイズ及び部品数が一般的に改善され、コストも削減出来ることが多い。

例えばマイクロレンズは、イメージセンサ・ダイ上における適切な形状とする為にモールドにおける充填プロセスにより成形される。単にマイクロレンズの形成前にＩＲ吸収材料を生のポリマーへと加えることにより、マイクロレンズ形成プロセスの複雑性をわずかにしか、或いは全く増大させずにマイクロレンズにＩＲフィルタを効果的に統合化することが出来るものである。これはまた、ガラス製又は他の別個のフィルタを必要としないことから、コストも節約される。このことによりアセンブリの複雑性も低減される。このことは、イメージセンサが、画素アレイを含むチャンバ中に集積回路ダイと共にマイクロレンズを封入したパッケージを含むものである場合、特に明らかである。更に、既にパッケージング自体がクリーンルームで実施されるものであることから、製造中にこのチャンバへと埃が入り込む可能性は排除することが出来るもので、それはこのチャンバへと別個のＩＲフィルタを導入する必要が無い為である。また、吸収色素が用いられる為、あらゆる角度からの光をフィルタリングすることが出来、画像端部の色ずれは通常生じないのである。

図２は本発明の一実施例を示すものであり、ダイ基板１１０上にアレイ配置されたマイクロレンズ１３０の構造を有するイメージセンサ・ダイ１００が、回路基板１１２に取り付けられている。ダイ１００は、基板１１０上に光検出サイト１２０（図３Ａ参照）及び他の当該技術分野において周知の集積回路を実現する為に各層毎に製作されたものである。マイクロレンズ１３０はポリマー樹脂とＩＲ吸収色素との混合物からモールディング成形（マイクロレンズ材料の加熱後の流動性を利用した注入充填プロセスによるもの等）される。モールディング・プロセスは、例えば図示したように基板１１０の表面上にＩＲフィルタ及びレンズ材料を形成するように行われ、これによりレンズアレイが対応する画素サイト１２０と光学的に位置合わせされた状態で固定される。代わりに、マイクロレンズは別個にモールディング、キャスティング又はマイクロマシン加工し、その後接着剤によりダイ１００へと固定することも可能である。更に他のプロセスを採用することも可能であり、周知のレンズ製作技術を使ってプラスチックの形成及びパターンエッチングを順次繰り返すことによりマイクロレンズ１３０をダイ１００上に形成することも出来る。

ダイ１００上の金属パッド又は金属層（図示せず）は、ダイ基板１１０の集積回路への電気接続を作る為の既知のアセンブリ工程において、回路基板１１２に、符号１１４に示したようにワイヤボンディングされる。グローブトップとも呼ばれる小塊（グローブ）形状の接着性有機樹脂１１６は、ダイ１００を回路基板１１２へと既知の方式で固定している。マイクロレンズ１３０と対物レンズ１２４との間のアライメントを維持する為に、対物レンズホルダー１１９の側壁１１８も樹脂接着剤グローブ１１６により所定位置に維持されている。プラスチック又は他の好適な硬質材料から成るホルダーの覆い部分１２２は、対物レンズ１２４をダイ１００と光学的に位置合わせした状態で支持している。点線１２６で示した光学経路は、被写体をダイ１００の表面及びアレイ配置されたマイクロレンズ１３０上へと結像する。対物レンズホルダー１１９は、ダイ１００を埃から守る為にレンズ１２４とマイクロレンズ１３０との間の空間を封止する閉鎖型ハウジングとすることが出来る。

図３Ａ〜図３Ｂは、本発明の一実施例に基づく光検出サイト１２０と同様にアレイ中のマイクロレンズ１３０がｘ−ｙ配列に並んだ状態を示す、拡大した断面図及び上面図である。対物レンズ１２４からの撮像光はプラスチック製マイクロレンズ１３０中の色素によりフィルタリングされ（よってＩＲが吸収され）、マイクロレンズの形状により可視スペクトルにある撮像光線が配向しなおされ、それぞれの検出サイト１２０上に収束される。

より具体的には、光検出サイト１２０及びマイクロレンズ１３０は、各サイトが各検出画素に対応する形で２次元アレイ中に配列されている。このようなサイト１２０は、バルクシリコン又はアモルファスシリコン等の材料中のｐ及びｎ型ドーピング領域、或いはポリシリコン又は金属ゲート下の空乏領域で構成することが出来る。これらのサイト１２０は電荷を与えられた場合はキャパシタとして作用するが、光子の衝突で電子を放出する。放出量は入射光の強度に比例して増える。光検出サイト１２０の間及び周囲にある、例えばＣＭＯＳゲート等の回路（図示せず）は、各画素の既知の期間にわたる電荷の変化を測定し、イメージセンサ基板１１０の表面に形成された画像を表す信号を生成するものである。

マイクロレンズ１３０はより広い視野からの光をそれぞれの下にある光検出サイト１２０へと配向しなおすものである。一構成においては、各マイクロレンズ１３０が各光検出画素サイト１２０に対応しており、光を対応するサイト１２０へと収束する半球状、又は概ね凸状の形状を持っている。ＩＲ吸収色素を含むマイクロレンズを半円筒形（飛行機格納庫等のような形状）に形成し、光検出サイト１２０の行又は列に沿って配置したもの等、他のマイクロレンズ構成も企図することが出来る。半円筒形の形状はフィルタリングされた光を検出サイト１２０の行又は列へと収束するものである。

上述したように、混合された色素及びポリマー樹脂は、堆積及びＵＶ硬化され、或いは周知の充填プロセスにより射出成形され、基板１１０上にマイクロレンズ１３０が形成される。他のレンズ形成プロセスを採用しても良い。マイクロレンズ１３０のアレイ形成技術の一つは、基板１１０を透明フォトレジスト層でコーティングするステップから始まる。フォトレジストは次にパターニングされ、マイクロレンズ１３０に対応する小さな領域群が形成される。パターニングの後に加熱してフォトレジストを液化し、液化したフォトレジストの表面張力により各領域が凸形状に作られ、これがフォトレジストの固化後もそのまま残る。マイクロレンズ１３０の下においては、可視光スペクトルにおける色コンテンツを取り込むことが出来るように、基板１１０上のサイト１２０へと光を導く経路中にカラーフィルタ層パターンが周知の方法により作られる。

本発明の他の実施例を図４に示したが、これはダイ２００とその上にある赤外線吸収マイクロレンズ２３０のアレイを取り囲むシェルケース・センサパッケージ２２８の側壁２１８に取り付けられたガラスプレート２４０又は他の透明カバーを含むものである。パッケージの側壁２１８は例えばプラスチック又はセラミック等好適な程度に耐久性の高い材料から成り、プレート２４０の下面とマイクロレンズ２３０の上部凸面との間を分離するサイズに作られたものである。ガラストッププレート２４０は封止接着剤により側壁２１８の上端部２１９に接着され、マイクロレンズ２３０を保護している。回路基板２１２上のパッドへの接続２５０は、センサを実装すると同時に外部回路に電気的に接続するものである。対物レンズ・アセンブリは、使用する場合、回路基板２１２へ、好適な支持部材（図示せず）を介して搭載されて、光学経路がセンサパッケージ及びセンサ・ダイ２００とアライメントがとられる。

図５は、本発明の一実施例に基づくイメージセンサの製作プロセス５００を説明するフローチャートである。プロセス５００における最初のステップ５０５では、従来のＣＭＯＳ集積回路製造技術によりイメージセンサの電気的構成要素がシリコンウエハー中及び上に形成される。一般に、一枚のウエハー中には複数のセンサチップ又はダイが形成され、その後個々のダイへと切断されてそれぞれのイメージセンサが形成される。ステップ５０８においては、ＩＲ波長又は所望に応じた他の非可視光エネルギーを吸収する（よって遮断即ちフィルタリングする）既知の構成に基づき、選択色素が、粉末状態にあるポリマー樹脂中へと混合される。そしてこの混合された色素及び樹脂がステップ５１０において加熱又はＵＶ硬化処理及び既知の製造プロセスにより処理され、イメージセンサ基板上にマイクロレンズ・アレイが形成される。これらのレンズアレイは、射出成形又はキャスティング等の従来の技術を用いることにより形成することが出来る。代わりに、積層とパターニングしたフォトレジストを用いた化学エッチングを順次行い、加熱により画素サイトの各々に光学的凸形状を形成することでマイクロレンズ・アレイを形成しても良い。ステップ５１２においては、集積回路基板及びマイクロレンズ・アレイを含む完成したダイをシェルケース内に搭載及び結合し、透明ガラス保護カバーを接着剤によりケース上部の開口の所定位置へと固定する。ステップ５１４においては、対物レンズ又はレンズ・アセンブリ（アプリケーションに応じて複数のレンズを使用する場合もある）が、シェルケース、又はセンサ・ダイのマイクロレンズの視野に光学的にアライメントされた他の支持構造体に対して、アライメントされ、搭載される。この製造順序においては、ＩＲ遮断フィルタとしても働くマイクロレンズがクリーンルーム環境下で形成され、そしてカバーの配置によりパッケージが封止されることにより、カメラ又は他のアプリケーション製品の組立工程中に埃粒子がマイクロレンズ画素上に付着し汚染する可能性が低減される。

代わりに、ダイ基板上に形成されるマイクロレンズを、レンズ深度の関数として屈折率を変化させた屈折率分布型レンズ等、他の周知のタイプのものとしても良い。このような場合、ＩＲ吸収特性は、製作ステップに沿って屈折率を徐々に変化させるように周知の様々なＩＲ吸収原料と共にレンズの基本材料を処理することにより得ることが出来る。

レンズアレイをプラスチック又はポリマー樹脂から形成する場合、ＩＲ光に対して選択性を持つ完成構造体を作る様々な既知の方法があり、それには色素をプラスチック材料へと分散させることや、或いはプラスチック材料の中又は上に色素を投入する又はコーティングすることが含まれる。この目的を達成するに好適なプラスチック材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、又はポリスチレンが含まれるが、これらに限られない。好適な樹脂材料は、金属をベースとしたエポキシである。ＩＲ選択色素としては、ジチオレン及びフェニルジアミン・ニッケル錯体タイプが含まれるがこれらに限られない。

図６を見るが、図２〜図４に示したイメージセンサ素子及びそれを代替する上述した態様を、ディジタル撮像装置６００の一部として使用することが出来る。撮像装置６００は、対物レンズ６１２からの赤外線エネルギーを含む撮像光を受ける、上述したセンサ１００及び２００等のようなイメージセンサ６１０を含んでいる。センサ６１０に含まれているのはセンサ・ダイと、ＩＲを吸収し、残った可視光をフォトセンサ上へと収束する為の画素マイクロレンズ・アレイ６１４である。例えば、上述したマイクロレンズ１３０又は２３０でアレイ６１４を形成することが出来る。センサ６１０は更に、様々な回路をそこに集積化しており、図に示したのはピクセルカラーゲイン比機能６１６、Ａ／Ｄ変換器６１７、ウィンドウ・サイズ制御機構６１８、ピクセルゲイン機能６１９及びタイミング制御機構６２０である。既知の回路を持ち、既知の動作を行うイメージプロセッサ６２２がセンサ６１０に接続されており、また、回路を制御し、検出した画像の電気的プリントを受信する為の様々な制御及びデータ線６２４を含んでいる。このような回路及び信号処理は当該技術分野においては周知であることから、これらについての更なる詳細は記述しないものとする。プロセッサ６２２の一部又は全体がセンサ６１０を含む同じダイへと集積化されていても良い。

上述した説明においては、本発明を特定の実施例に則して説明した。しかしながら、請求項に定義される本発明のより広い精神及び範囲から離れることなく、これらに様々な改変及び変更を加えることが出来ることは明らかである。よって本明細書及び添付図は、限定的なものではなく、説明目的で提供されたものと理解されるべきものである。本発明を特定の実施例を参照しつつ説明して来たが、その説明は本発明のアプリケーションの一例にしか過ぎず、限定するものではない。例えば、上述した実施例においてはＣＭＯＳイメージセンサを使用したが、マイクロレンズ・アレイを採用した他のデバイスであっても、センサ・ダイ上のマイクロレンズ・アレイにおいてＩＲ（又は他の電磁エネルギー）遮断能力を提供する本発明の実施例から利益を被ることが出来るものである。更に、マイクロレンズは基板の上に直接設けられているかのように描かれているが、マイクロレンズと基板の間には他の層が設けられていても良く、また、マイクロレンズ・アレイ中のＩＲ吸収色素に加えて、或いは代えて、それらの層の１層以上にＩＲ吸収色素が含まれているものであっても良い。更に特定の材料及び特定の構造体について記載したが、それらのような説明は単に好適な例を挙げたに過ぎず、限定する意図を持つものではない。様々な他の変更形態及び開示した実施例の特徴の組み合わせも、本発明の範囲に入るものである。

従来技術に基づくイメージセンサ素子の等角図である。 従来技術に基づくマイクロレンズ・アレイを含むセンサ・ダイの等角図である。 わかりやすく示す為に一部分を切り取った、本発明の一実施例に基づくイメージセンサ素子の側面の概略平面図である。 本発明の一実施例に基づく図２の素子に含まれるダイのマイクロレンズ・アレイ及び電気的センサ・アレイの部分的な側面の概略拡大図である。 本発明の一実施例に基づく図３Ａに示したマイクロレンズ・アレイの部分的上面図である。 本発明の他の実施例に基づくイメージセンサ素子の側面断面図である。 図４に示したイメージセンサ素子の実施例を製作する為の方法の一実施例を説明するフローチャートである。 図２〜図３Ａ及び図４の本発明の実施例に基づくイメージセンサ素子のいずれか又は両方を採用した撮像システムのブロック図である。

符号の説明

１１０、２１０：基板
１２０：光検出素子
１３０、２３０：透光性光学構造体

Claims (10)

1. 光検出素子を有する基板と、
   前記基板上にあり、光を前記光検出素子上に向ける透光性光学構造体と、
   を備え、前記光学構造体が前記光から赤外線エネルギーを吸収する、撮像素子。
2. 前記光学構造体がレンズのアレイを備えている、請求項１に記載の撮像素子。
3. 前記光学構造体がレンズのアレイとして形成されたプラスチック材料を備えている、請求項１に記載の撮像素子。
4. 前記プラスチック材料が、赤外線エネルギーを吸収する色素を備えている、請求項３に記載の撮像素子。
5. 前記光検出素子がＣＭＯＳデバイスを含んでいる、請求項１に記載の撮像素子。
6. 前記光学構造体が、
   前記基板上に配置され、前記光から赤外線エネルギーを吸収するように動作可能な光学層と、
   前記光学層上に配置されマイクロレンズ・アレイと、
   を含む、請求項１に記載の撮像素子。
7. イメージセンサ素子を製作する方法であって、
   基板上に電気撮像素子を形成するステップと、
   波長選択吸収色素と透光性材料との混合物を形成するステップと、
   前記基板上の前記電気撮像素子の上で前記混合物をマイクロレンズの形状に形成処理するステップと、
   を含む、方法。
8. 前記混合物を形成処理するステップが、前記色素を前記透光性材料内に混合して液体材料を作るステップと、該液体材料をマイクロレンズの形状にモールディング成形するステップと、を含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記色素が、赤外線波長を吸収するように選択される、請求項７に記載の方法。
10. 前記色素が、可視スペクトルの外の波長を吸収するように選択される、請求項７に記載の方法。

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