JP2007311413A - 固体撮像装置およびその製造方法、電子情報機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォトダイオード11の上方に配置されたマイクロレンズ12を、その周縁部が隣接するマイクロレンズ12と重なるように形成して、マイクロレンズ12の位置を周期的に異ならせる。マイクロレンズ12に入射された画像光は、フォトダイオード11のほぼ同じ位置(例えば中央部)に入射させる。
【選択図】図1
Description
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る固体撮像装置の画素部の要部構成例を示す平面図であり、図2は、図1のA−A’線断面部分を模式的に示す縦断面図である。
(実施形態2)
本実施形態2では、上記実施形態1の第1マイクロレンズ2aと第2マイクロレンズ2bを平面視で円形(または近似円形または楕円形)にして、その曲率を一定にした場合について説明する。
(実施形態3)
上記実施形態1,2では、2画素共有のフォトダイオード11または21を持ち、このフォトダイオード11または21の位置が2画素単位で行方向(水平方向)にのみ周期的に異なっている場合について説明したが、本実施形態3では、4画素共有のフォトダイオードを持ち、このフォトダイオードの位置が4画素単位で行方向(水平方向)および列方向(垂直方向)に周期的に異なっている場合について説明する。
(実施形態4)
上記実施形態3では、4画素共有のフォトダイオードを持ち、このフォトダイオードが4画素単位で行方向(水平方向)および列方向(垂直方向)に周期的に設けられている場合であって、四つのフォトダイオードにそれぞれ対応するようにマイクロレンズ32(マイクロレンズ32a〜32d)がそれぞれ設けられた場合について説明したが、本実施形態4では、4画素共有のフォトダイオードを持ち、このフォトダイオードの位置が4画素単位で行方向(水平方向)および列方向(垂直方向)に周期的に設けられている場合であって、横方向または縦方向に隣接する二つのフォトダイオード毎にそれぞれ対応するように各マイクロレンズ42A(マイクロレンズ32Aa,42Ab)および各マイクロレンズ42B(マイクロレンズ32Ba,42Bb)がそれぞれ設けられた場合について説明する。
(実施形態5)
本実施形態5では、上記実施形態3のマイクロレンズ32a〜32dを平面視で円形(または擬似円形または楕円形)にして、その曲率を一定にした場合について説明する。
11、21、31、41、51 フォトダイオード
12、22、32、42A、42B、52 マイクロレンズ
12a、22a、32a、42Aa、52a 第1マイクロレンズ
12b、22b、32b、42Ab、52b 第2マイクロレンズ
32c、42Ba、52c 第3マイクロレンズ
32d、42Bb、52d 第4マイクロレンズ
Claims (28)
- 位置が周期的に異なるように配置された複数の受光部と、該複数の受光部の上方にそれぞれ対応するように配置された各マイクロレンズとを備えた固体撮像装置であって、
該各マイクロレンズに入射された光がそれぞれに対応する受光部上に、該各マイクロレンズのうちの互いに隣接するマイクロレンズの一部または全部が、互いのレンズ周端部を超えて接近する場合に、互いに重なるレンズ部分を切り取って隣接させたレンズ形状に形成されている固体撮像装置。 - 前記互いに隣接するマイクロレンズは、該マイクロレンズの周縁部の少なくとも一部が隣接するマイクロレンズと重なって形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記互いに隣接するマイクロレンズは、前記重なったレンズ部分を切り取ったレンズ形状同士を接触させて配置されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記互いに隣接するマイクロレンズは、前記重なったレンズ部分を切り取ったレンズ形状同士を所定隙間分だけ離間させて配置されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部の間隔に応じて前記マイクロレンズの位置が異なって配置されている請求項1のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれ周期的に異なるように2画素単位で周期的に配置されている請求項1または5に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれ周期的に異なるようにN画素単位(Nは3以上の整数)で周期的に配置されている請求項1または5に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれマトリクス状に配列されており、行方向に2画素、列方向に2画素の4画素単位で周期的に配置されている請求項1または5に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれマトリクス状に配列されており、行方向にI画素(Iは2以上の整数)、列方向にJ画素(Jは2以上の整数)のK画素単位(K=I×J)で周期的に配置されている請求項1または5に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれ周期的に異なるように2画素単位で周期的に配置され、該2画素単位で隣接する二つの受光部の上方にそれぞれ対応するように配置された二つのマイクロレンズが重なるかまたは接触するように形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズはそれぞれマトリクス状に配列されており、該マイクロレンズの位置が、行方向および列方向のいずれか一方に隣接する2画素単位で周期的に配置されている請求項1または10に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれ周期的に異なるようにN画素単位(Nは3以上の整数)で周期的に配置され、該N画素単位(Nは3以上の整数)で隣接するN個の受光部の上方にそれぞれ対応するように配置されたN個のマイクロレンズが重なるかまたは接触するように形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズはそれぞれマトリクス状に配列されており、該マイクロレンズの位置が、行方向および列方向のいずれか一方に隣接するN画素単位(Nは3以上の整数)で周期的に配置されている請求項1または12に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれマトリクス状に配列されており、行方向に2画素、列方向に2画素の4画素単位で周期的に配置され、該4画素単位で隣接する四つの受光部の上方にそれぞれ対応するように配置された四つのマイクロレンズが重なるかまたは接触するように形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部および前記マイクロレンズの各位置がそれぞれマトリクス状に配列されており、行方向にI画素(Iは2以上の整数)、列方向にJ画素(Jは2以上の整数)のK画素単位(K=I×J)で周期的に配置され、該K画素単位で隣接する各受光部の上方にそれぞれ対応するように配置された各マイクロレンズが隣同士で重なるかまたは接触するように形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記マイクロレンズは平面視円形状または近似円形状、楕円形状に形成されて、その曲率が一定に設定されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記マイクロレンズの周縁部が、左右横方向または上下縦方向の2方向かまたは、左右横方向および上下縦方向の4方向で隣接するマイクロレンズと重なるかまたは接触するように形成されている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 隣接する受光部の位置が近い部分で該受光部の上方に配置されたマイクロレンズが大きく重なって形成され、隣接する受光部の位置が遠い部分で該受光部の上方に配置されたマイクロレンズが小さく重なって形成されている請求項17に記載の固体撮像装置。
- 前記マイクロレンズの位置が周期的に異なるように配置されると共に、前記受光部上に集光されるように、チップ中心から周辺への位置に応じて、前記受光部と該マイクロレンズの相対的な位置がずらされている請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記受光部上に集光される位置は、1画素毎に同じ輝度特性を示すような受光部の所定の位置範囲内である請求項1、18および19のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 前記受光部上に集光される位置は、該受光部の同じ位置である請求項1、18、19および20のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 前記受光部上に集光される位置は、該受光部の中央部である請求項1および18〜21のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 前記受光部は光を光電変換する光電変換部である請求項1に記載の固体撮像装置。
- CCD型イメージセンサまたはCMOS型イメージセンサである請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記所定数の受光部毎に一つの出力アンプを共有して設けた請求項1に記載の固体撮像装置。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置を製造する固体撮像装置の製造方法であって、
前記各マイクロレンズのうち互いに接触しない位置にある各マイクロレンズを形成する第1の工程と、
形成していない各マイクロレンズのうち互いに接触しない位置にあるマイクロレンズを、少なくとも行方向および列方向のいずれか一方向に、既に形成された隣接するマイクロレンズと重なるかまたは接触するように形成する第2の工程とを有し、形成していないマイクロレンズがなくなるまで該第2の工程を繰り返す固体撮像装置の製造方法。 - 請求項1、3および4のいずれかに記載の固体撮像装置を製造する固体撮像装置の製造方法であって、
少なくとも行方向および列方向のいずれか一方向に、前記互いに隣接するマイクロレンズとして、前記重なったレンズ部分を切り取ったレンズ形状同士を接触させるかまたは、所定隙間分だけ離間させて形成する工程を有した固体撮像装置の製造方法。 - 請求項1〜25のいずれかに記載の固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器。
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