JP2008021753A - Solid-state imaging element, and its manufacturing method - Google Patents
Solid-state imaging element, and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008021753A JP2008021753A JP2006190998A JP2006190998A JP2008021753A JP 2008021753 A JP2008021753 A JP 2008021753A JP 2006190998 A JP2006190998 A JP 2006190998A JP 2006190998 A JP2006190998 A JP 2006190998A JP 2008021753 A JP2008021753 A JP 2008021753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- conversion elements
- solid
- transparent film
- state imaging
- 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.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 28
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002235 transmission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子及びその製造方法に関し、特に固体撮像素子が備えるカラーフィルタとマイクロレンズ及びそれぞれを製造する方法に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a color filter and a microlens included in the solid-state imaging device and a method of manufacturing each.
従来のカラー固体撮像素子(以下、単に固体撮像素子という)の構成を図5(a)に示す。シリコン基板101に光電変換素子102が複数配列して形成され、光電変換素子102を含むシリコン基板101の表面を覆う絶縁膜(図示省略)が形成され、その上に電極103と遮光膜104と平坦化層としての透明膜105が形成され、透明膜105上にカラーフィルタ106、さらにその上にマイクロレンズ107が形成されていて、光電変換素子102に色成分を集める構造になっている。
FIG. 5A shows a configuration of a conventional color solid-state image sensor (hereinafter simply referred to as a solid-state image sensor). A plurality of
固体撮像素子は、撮影対象が均一な明るさを有するときには、受光面に配列された受光素子(つまり光電変換素子102)の位置にかかわらず同一の出力であることが望まれる。しかし光源から撮影光学系を通って入射してくる主光線は、図示したように、固体撮像素子の中央部ではマイクロレンズ107及びカラーフィルタ106の形成面に対して垂直に入射する一方で、周辺部では傾斜して入射する。そのため、図5(b)に示すように、主光線が中心部のカラーフィルタ106を透過する行路長がrで表されるときには、周辺部のカラーフィルタ106を透過する行路長はr’(=r/cosθ)となる。固体撮像素子の中央部の行路長rに比べて周辺部の行路長r’は大きくなるのである。
It is desirable that the solid-state imaging device has the same output regardless of the position of the light receiving elements (that is, the photoelectric conversion elements 102) arranged on the light receiving surface when the subject to be photographed has uniform brightness. However, as shown in the figure, the principal ray incident from the light source through the photographing optical system is incident perpendicularly to the formation surface of the
カラーフィルタ106の吸収係数と透過分光を図6(a)、(b)に示す。透過分光は光が物質を透過する程度を表す量(透過率)であり、次式に示すように定義される。
T=exp(−α・d)
ここでTは透過率、αは吸収係数、dは物質の膜厚である。吸収係数は物質固有の値であるから、膜厚が大きくなれば透過率は小さくなる。
The absorption coefficient and transmission spectrum of the
T = exp (−α · d)
Here, T is the transmittance, α is the absorption coefficient, and d is the film thickness of the substance. Since the absorption coefficient is a value specific to the substance, the transmittance decreases as the film thickness increases.
上記の行路長r,r’は膜厚に相当する。固体撮像素子の中央部の行路長rに比べて周辺部の行路長r’が大きいので、カラーフィルタを通過する光の透過率は周辺部でより小さくなる。固体撮像素子の全体にわたっての受光量は均一ではなく、中央部の光電変換素子102に比べると周辺部の光電変換素子102での受光量が少なく、周辺部における撮像素子の出力感度が小さくなる。その結果、固体撮像素子から出力される画像信号のレベルは画像の周辺部において低くなり、最終的に得られる画像は中央部に比べて周辺部が暗くなるという、シェーディングと呼ばれる特性不良が生じる。
The path lengths r and r 'correspond to the film thickness. Since the path length r 'in the peripheral portion is larger than the path length r in the central portion of the solid-state imaging device, the transmittance of light passing through the color filter is smaller in the peripheral portion. The amount of light received throughout the solid-state image sensor is not uniform, and the amount of light received by the peripheral
従来より種々のシェーディング対策が提案されている。たとえば、特許文献1では、受光面の複数の受光部のそれぞれの上に配置する集光部のピッチを受光部のピッチよりも小さくすることにより、具体的には、受光面の周辺部においてはカラーフィルタ及びマイクロレンズを受光面の中心方向にずらすことにより、周辺部での感度特性の向上を図っている。つまり、周辺部の集光部へ傾いて入射する主光線が受光部の中心部分へ集光するようにして、受光部へ集光されない無効光をなくし、シェーディングを補正している。 Conventionally, various shading countermeasures have been proposed. For example, in Patent Document 1, by setting the pitch of the light collecting portions arranged on each of the plurality of light receiving portions on the light receiving surface to be smaller than the pitch of the light receiving portions, specifically, in the peripheral portion of the light receiving surface. By shifting the color filter and the micro lens toward the center of the light receiving surface, the sensitivity characteristics in the peripheral part are improved. In other words, the principal light beam that is inclined and incident on the condensing part in the peripheral part is condensed on the central part of the light receiving part, so that the invalid light that is not condensed on the light receiving part is eliminated and the shading is corrected.
特許文献2では、受光面の複数の受光部のそれぞれの上に配置するマイクロレンズの直径を、受光面の中央部から周辺部に向かって次第に大きくすることで、周辺部の受光部での受光量の低下が防止されている。 In Patent Document 2, the diameter of the microlens disposed on each of the plurality of light receiving portions on the light receiving surface is gradually increased from the central portion of the light receiving surface toward the peripheral portion, thereby receiving light at the light receiving portion in the peripheral portion. Reduced amount is prevented.
特許文献3では、受光面の複数の受光部上に設けるカラーフィルタについて、受光面の中央部から周辺部に向かうに従って膜厚を小さくすることで、入射光の透過率を相違させ、周辺部での受光量を増加させている。
しかしながら、特許文献1の技術では、周辺部のマイクロレンズの集光による感度特性の劣化は防ぐ事ができるが、行路長が異なることへの対策はできない、という問題がある。 However, the technique of Patent Document 1 has a problem that it is possible to prevent deterioration of sensitivity characteristics due to light collection by peripheral microlenses, but it is impossible to take measures against different path lengths.
特許文献2の技術では、複数の受光部のそれぞれの上に配置するマイクロレンズの直径を受光面の中央部から周辺部に向かって次第に大きくさせているのであるが、周辺部の出力感度を基準にして中央部の出力感度を相対的に低下させている。そのため、中央部の出力感度は図5に示した従来構造でのレベルよりも低下する結果となっている。 In the technique of Patent Document 2, the diameter of the microlens disposed on each of the plurality of light receiving portions is gradually increased from the central portion of the light receiving surface toward the peripheral portion. Thus, the output sensitivity at the center is relatively lowered. For this reason, the output sensitivity at the center is lower than the level in the conventional structure shown in FIG.
特許文献3の技術では、カラーフィルタの膜厚を受光面の中央部から周辺部に向かうに従って小さくすることで、周辺部での透過率、光量を増加させているのであるが、周辺部への入射角度が大きい光学系については、周辺部でカラーフィルタの透過率を変化させても感度特性は向上しない。図7に示すように、受光面(マイクロレンズ及びカラーフィルタの形成面)への入射角度が±20°以上になると、撮像素子の感度特性はほぼ0となるからである。 In the technique of Patent Document 3, the transmittance and light amount in the peripheral part are increased by decreasing the film thickness of the color filter from the central part to the peripheral part of the light receiving surface. For an optical system with a large incident angle, the sensitivity characteristic does not improve even if the transmittance of the color filter is changed in the peripheral portion. As shown in FIG. 7, when the incident angle to the light receiving surface (the surface on which the microlens and the color filter are formed) becomes ± 20 ° or more, the sensitivity characteristic of the image sensor becomes almost zero.
本発明は、上記問題に鑑み、中央部での感度特性は従来と同様に確保しながら、周辺部での感度特性の低下を低減できる固体撮像素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same capable of reducing a decrease in sensitivity characteristics in a peripheral portion while ensuring sensitivity characteristics in a central portion in the same manner as in the past. .
上記課題を解決するために、本発明の固体撮像素子は、基板上に配列された複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子を含む前記基板の表面を覆った透明膜と、前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応して前記透明膜上に形成された複数のカラーフィルタとを備え、前記複数のカラーフィルタのそれぞれが入射光と直交する方向の表面を有して均一な厚みで形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of photoelectric conversion elements arranged on a substrate, a transparent film covering a surface of the substrate including the plurality of photoelectric conversion elements, and the plurality of the plurality of photoelectric conversion elements. A plurality of color filters formed on the transparent film corresponding to each of the photoelectric conversion elements, and each of the plurality of color filters has a surface in a direction perpendicular to the incident light and has a uniform thickness. It is formed.
前記複数のカラーフィルタのそれぞれが形成されている箇所の前記透明膜が入射光と直交する方向の表面を有していることを特徴とする。
前記複数の光電変換素子のそれぞれに入射光を集光するマイクロレンズが前記複数のカラーフィルタのそれぞれの上に形成されていることを特徴とする。前記マイクロレンズは入射光に対して光軸対称回転形を有していることを特徴とする。
The transparent film at a position where each of the plurality of color filters is formed has a surface in a direction orthogonal to incident light.
A microlens that collects incident light on each of the plurality of photoelectric conversion elements is formed on each of the plurality of color filters. The microlens has an optical axis symmetric rotation type with respect to incident light.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、基板上に複数の光電変換素子を形成する工程(a)と、前記複数の光電変換素子を含む前記基板の表面を覆う透明膜を形成する工程(b)と、前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する複数のカラーフィルタを前記透明膜上に形成する工程(c)と、前記複数の光電変換素子のそれぞれに入射光を集光するマイクロレンズを前記複数のカラーフィルタのそれぞれの上に形成する工程(d)とを有した固体撮像素子の製造方法であって、前記工程(b)において、前記透明膜は前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する所定の箇所ごとに入射光と直交する方向の表面を有するように形成し、前記工程(c)において、前記透明膜の所定の箇所の表面上に前記複数のカラーフィルタのそれぞれを均一な厚みで形成し、前記工程(d)において、前記均一な厚みの複数のカラーフィルタのそれぞれの上に前記複数のマイクロレンズのそれぞれを入射光に対して光軸対称回転形を有するように形成することを特徴とする。 The solid-state imaging device manufacturing method of the present invention includes a step (a) of forming a plurality of photoelectric conversion elements on a substrate and a step of forming a transparent film covering the surface of the substrate including the plurality of photoelectric conversion elements (b) ), A step (c) of forming a plurality of color filters corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements on the transparent film, and a microlens for condensing incident light on each of the plurality of photoelectric conversion elements A step (d) of forming a solid-state image sensor on each of the plurality of color filters, wherein the transparent film is formed on each of the plurality of photoelectric conversion elements in the step (b). Each corresponding predetermined portion is formed so as to have a surface in a direction orthogonal to the incident light, and in the step (c), each of the plurality of color filters is uniformly formed on the surface of the predetermined portion of the transparent film. In the step (d), each of the plurality of microlenses is formed on each of the plurality of color filters having a uniform thickness so as to have an optical axis symmetric rotational shape with respect to incident light. It is characterized by that.
前記工程(b)(c)(d)の内の少なくとも1つは、感光性材料からなる膜を形成するステップと、前記膜を前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する所定の箇所ごとのグレー階調の露光量に設計したグレースケールマスクを介して露光するステップと、前記露光された膜を現像して露光量に応じた膜厚を残すステップとを含んでいることを特徴とする。 At least one of the steps (b), (c), and (d) includes a step of forming a film made of a photosensitive material, and the film is formed for each predetermined portion corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements. The method includes a step of exposing through a gray scale mask designed for an exposure amount of gray gradation, and a step of developing the exposed film to leave a film thickness corresponding to the exposure amount.
本発明の固体撮像素子は、複数の光電変換素子のそれぞれに対応する複数のカラーフィルタが入射光と直交する方向の表面を有して均一な厚みで形成されているので、光電変換素子が受光面の中央部にあるか周辺部にあるかに関わらず同等の感度特性を確保することができ、シェーディング現象を軽減することができる。 In the solid-state imaging device of the present invention, the plurality of color filters corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion devices have a surface in a direction orthogonal to the incident light and are formed with a uniform thickness, so that the photoelectric conversion device receives light. The same sensitivity characteristic can be ensured regardless of whether it is in the central part or the peripheral part of the surface, and the shading phenomenon can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施形態の固体撮像素子の構成を模式的に示す断面図である。カラー固体撮像素子(以下、固体撮像素子という)100において、シリコン基板101に入射光を電荷に変換する光電変換素子102が複数配列して形成され、光電変換素子102を含むシリコン基板101の表面を覆って絶縁膜(図示省略)が形成され、シリコン基板101上における光電変換素子102の間の位置に、光電変換素子102で生成した電荷を転送する多結晶シリコンなどの電極103が形成され、各電極103を覆って当該電極103に光が入射するのを防ぐ遮光膜104が形成され、光電変換素子102及び遮光膜104の上に透明膜105が形成されている。そして透明膜105上にカラーフィルタ106が形成され、その上にマイクロレンズ107が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. In a color solid-state imaging device (hereinafter, referred to as a solid-state imaging device) 100, a plurality of
カラーフィルタ106は、赤色カラーパターン106R(以下、カラーパターン106Rという)、緑色カラーパターン106G(以下、カラーパターン106Gという)、青色カラーパターン106B(以下、カラーパターン106Bという)106Bが水平方向に順次に並んだもので、個々の光電変換素子102にいずれか一つの色のカラーパターン106R,106G,106Bが対応している。そしてカラーパターン106R,106G,106Bのそれぞれの上にマイクロレンズ107が形成されている。個々の光電変換素子102に対して、一つの色のカラーパターンと、一つのマイクロレンズ107とが備えられた構造である。なおカラーパターン106R,106G,106Bのそれぞれが請求項1でいうカラーフィルタに相当する。
The
この固体撮像素子100が従来のものと相違するのは、光電変換素子102の上の透明膜105が、入射光の主光線に対して垂直な方向の上面を持つように、また均一な厚みを持つように形成されている点である。このため、周辺部の光電変換素子102上の透明膜105の上面は傾斜した傾斜面となっていて、各傾斜面の上に、カラーパターン106R,106G,106Bのいずれかが均一な厚みで、したがって前記傾斜面と同様に傾斜した傾斜面を上面を持って形成されている。マイクロレンズ107は、カラーパターン106R,106G,106Bの傾斜面の上にあって、入射光の主光線に対して光軸対称回転形を有している。
The solid-
上記の固体撮像素子100では、撮影光学系を通って入射してきた光は、マイクロレンズ107、カラーフィルタ106、透明膜105、及び絶縁膜(図示せず)を順に通って光電変換素子102に入る。その際に、ある一つのマイクロレンズ107に入射した入射光は、続いてその下のカラーパターン106R,106G,106Bのいずれかを通ることで特定の範囲の波長の光となって、対応する一つの光電変換素子102に集光される。
In the solid-
なおその際に、固体撮像素子100の中央部への入射光は光電変換素子102に対して垂直な方向にマイクロレンズ107に入射する一方で、周辺部への入射光は光電変換素子102に対して傾斜した方向にマイクロレンズ107に入射するのであるが、上述したように、周辺部の光電変換素子102については、透明膜105の上面並びにカラーパターン106R,106G,106Bの上面が入射光に対して垂直な方向の傾斜面とされているため、且つ、マイクロレンズ107は入射光の主光線に対して光軸対称回転型であるため、個々の光電変換素子102に対する集光が精度良く行なわれ、光電変換素子102における出力感度が向上し、シェーディング現象を抑制することができる。
At that time, incident light to the central portion of the solid-
つまり、固体撮像素子100の中央部と周辺部とで、主光線がカラーフィルタ106を透過する行路長rが等しくなり、透過率が等しくなるため、周辺部の光電変換素子102における出力感度が従来よりも向上する。また周辺部への入射角度が大きい光学系であっても、周辺部のマイクロレンズ107によって光電変換素子102に精度良く集光される。固体撮像素子100の中央部は、透明膜105,カラーパターン106R,106G,106Bとも従来(図5参照)と同様の形状なので出力感度の低下を来たすことはない。固体撮像素子100が小型化及び多画素化されている場合に特に好ましい特性である。
That is, since the path length r through which the principal ray passes through the
上記の固体撮像素子100の製造方法について図2〜図4を参照して説明する。
まず、図2(a)に示すように、シリコン基板101に光電変換素子102を配列して形成し、各光電変換素子102を含むシリコン基板101の表面を覆うように絶縁膜(図示省略)を形成し、この絶縁膜上における光電変換素子102の間の位置に電極103を多結晶シリコンにより形成し、各電極103を覆う遮光膜104を形成する。これらは、いずれも公知の方法によって行なえばよい。次に感光性材料を用いて例えばスピンコート等の方法で透明膜105を形成して光電変換素子102及び遮光膜104等の上を覆う。なお絶縁膜はSiON膜、遮光膜はタングステン膜、透明膜はアクリル系透明樹脂、などである。
The manufacturing method of said solid-
First, as shown in FIG. 2A,
次に、図2(b)に示すように、グレースケールマスク201を用いて透明膜105の露光を行なう。グレースケールマスク201は、露光量が漸次に変化するように所望のグレー階調が設計されたものであり、透明膜105は光電変換素子102のそれぞれに対応する所定の箇所ごとにグレー階調に応じた露光量で露光される。なおこの図2(b)以降では固体撮像素子の周辺部のみ図示する(中央部については図1参照)。
Next, as shown in FIG. 2B, the
露光後の透明膜105を現像すると、透明膜105はグレースケールマスク201のグレー階調による露光量に応じた膜厚で残り、図2(c)に示すように、固体撮像素子100の周辺部では透明膜105の上面は傾斜し、その傾斜角も固体撮像素子100の外端に近づくほど大きくなる。グレースケールマスク201のグレー階調と感光性材料のポジ型/ネガ型とはこのような所望の形状を目ざして決定されているものである。
When the
次に、図2(d)に示すように、透明膜105上に複数の顔料が含有され所望の分光特性を有する例えば緑色となる顔料含有感光性材料からなる膜106´をスピンコート等の方法によって形成し、図2(e)に示すように、別途のグレースケールマスク202(Gマスクパターン)を用いてその所定のグレー階調に応じた露光量で露光し、露光後の膜106´を現像する。図2(f)は、現像によって形成されるカラーパターン106Gを示す。グレー階調による露光量に応じた膜厚で残って、透明膜105の上面と同等に傾斜した上面と均一な膜厚とを持つことになる。
Next, as shown in FIG. 2D, a method such as spin coating is applied to a
同様にして図3(a)〜(c)に示すように、グレースケールマスク203(Bマスクパターン)を用いてカラーパターン106Bを形成し、次いで、図3(d)〜(f)に示すように、グレースケールマスク204(Rマスクパターン)を用いてカラーパターン106Rを形成する。これにより、カラーパターン106G,106R,106Bよりなるカラーフィルタ106が完成する。
Similarly, as shown in FIGS. 3A to 3C, a
その後に、図4(a)に示すように、カラーフィルタ106上に例えばアルカリ可溶性ポジ型でフェノール系樹脂である感光性材料の膜107´を例えばスピンコート等の方法によって形成し、図4(b)に示すように、別途のグレースケールマスク205を用いて露光する。この際に用いるグレースケールマスク205は所望の曲率が形成されるようにグレー階調が設計されたものである。露光後の膜107´を現像すると、図4(c)に示すように、光軸対称回転形のマイクロレンズ107が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, a
以上のようにして、透明膜105、カラーフィルタ106、マイクロレンズ107のそれぞれを、感光性材料で成膜した後にグレースケールマスクを用いて露光する方法によって、グレースケールマスクのグレー階調に応じた傾きや凹凸などの形状を持たせて形成することができる。
As described above, each of the
以上の実施形態では、赤、緑及び青の三色のカラーパターンからなる原色系のカラーフィルタを形成する場合について説明したが、特にこれに限るものではなく、例えば補色系のカラーフィルタを形成する場合等も同様に実施できる。カラーパターンの色の数についても、特に限定するものではない。カラーパターンの一部又は全部が、二層以上のカラーパターンからなる積層構造を取っていてもよい。CMOS型及びCCD型等の固体撮像素子の種類についても、特に限定するものではない。 In the above embodiment, the case of forming a primary color filter composed of three color patterns of red, green and blue has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a complementary color filter is formed. The case can be similarly implemented. The number of colors in the color pattern is not particularly limited. A part or all of the color pattern may have a laminated structure including two or more color patterns. There are no particular limitations on the types of solid-state imaging devices such as CMOS and CCD types.
本発明の固体撮像素子及びその製造方法は、シェーディング現象を抑制できるので、小型化及び多画素化に特に有用である。 Since the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention can suppress the shading phenomenon, it is particularly useful for downsizing and increasing the number of pixels.
101 シリコン基板
102 光電変換素子
103 電極
104 遮光膜
105 透明膜
106 カラーフィルタ
106R 赤色カラーパターン
106G 緑色カラーパターン
106B 青色カラーパターン
107 マイクロレンズ
201 透明膜用のグレースケールマスク
202 グレースケールマスク
203 グレースケールマスク
204 グレースケールマスク
205 マイクロレンズ用のグレースケールマスク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の光電変換素子を含む前記基板の表面を覆った透明膜と、
前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応して前記透明膜上に形成された複数のカラーフィルタとを備え、
前記複数のカラーフィルタのそれぞれが入射光と直交する方向の表面を有して均一な厚みで形成されている固体撮像素子。 A plurality of photoelectric conversion elements arranged on a substrate;
A transparent film covering the surface of the substrate including the plurality of photoelectric conversion elements;
A plurality of color filters formed on the transparent film corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements;
Each of the plurality of color filters has a surface in a direction perpendicular to incident light and is formed with a uniform thickness.
前記複数の光電変換素子を含む前記基板の表面を覆う透明膜を形成する工程(b)と、
前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する複数のカラーフィルタを前記透明膜上に形成する工程(c)と、
前記複数の光電変換素子のそれぞれに入射光を集光するマイクロレンズを前記複数のカラーフィルタのそれぞれの上に形成する工程(d)とを有した固体撮像素子の製造方法であって、
前記工程(b)において、前記透明膜は前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する所定の箇所ごとに入射光と直交する方向の表面を有するように形成し、
前記工程(c)において、前記透明膜の所定の箇所の表面上に前記複数のカラーフィルタのそれぞれを均一な厚みで形成し、
前記工程(d)において、前記均一な厚みの複数のカラーフィルタのそれぞれの上に前記複数のマイクロレンズのそれぞれを入射光に対して光軸対称回転形を有するように形成する固体撮像素子の製造方法。 A step (a) of forming a plurality of photoelectric conversion elements on a substrate;
Forming a transparent film covering the surface of the substrate including the plurality of photoelectric conversion elements (b);
A step (c) of forming a plurality of color filters corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements on the transparent film;
A step (d) of forming a microlens for condensing incident light on each of the plurality of photoelectric conversion elements on each of the plurality of color filters,
In the step (b), the transparent film is formed so as to have a surface in a direction orthogonal to incident light at each predetermined location corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements,
In the step (c), each of the plurality of color filters is formed with a uniform thickness on the surface of the predetermined portion of the transparent film,
In the step (d), a solid-state imaging device in which each of the plurality of microlenses is formed on each of the plurality of color filters having a uniform thickness so as to have a rotationally symmetric shape with respect to incident light. Method.
感光性材料からなる膜を形成するステップと、
前記膜を前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する所定の箇所ごとのグレー階調の露光量に設計したグレースケールマスクを介して露光するステップと、
前記露光された膜を現像して露光量に応じた膜厚を残すステップと
を含んでいる請求項5記載の固体撮像素子の製造方法。 At least one of the steps (b), (c) and (d) includes:
Forming a film of photosensitive material;
Exposing the film through a gray scale mask designed for an exposure amount of gray gradation for each predetermined location corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion elements;
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 5, further comprising: developing the exposed film to leave a film thickness corresponding to an exposure amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006190998A JP2008021753A (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Solid-state imaging element, and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006190998A JP2008021753A (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Solid-state imaging element, and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008021753A true JP2008021753A (en) | 2008-01-31 |
Family
ID=39077523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006190998A Pending JP2008021753A (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Solid-state imaging element, and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008021753A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014107300A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Image pickup device, and image pickup system |
-
2006
- 2006-07-12 JP JP2006190998A patent/JP2008021753A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014107300A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Image pickup device, and image pickup system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200083269A1 (en) | Imaging element and camera system | |
US8139131B2 (en) | Solid state imaging device and fabrication method thereof, and camera incorporating the solid state imaging device | |
JP4967427B2 (en) | Image sensor | |
US20120043634A1 (en) | Method of manufacturing microlens array, method of manufacturing solid-state image sensor, and solid-state image sensor | |
US20230207603A1 (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method of the same, and electronic apparatus | |
JP4743842B2 (en) | Solid-state image sensor | |
JP2006108580A (en) | Solid state image pickup device and manufacturing method therefor | |
JP2006295125A (en) | Solid-state imaging apparatus, its manufacturing method and camera | |
US8030117B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
US20060138499A1 (en) | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera | |
JP2006261247A (en) | Solid state imaging device and its fabrication process | |
JP2006245101A (en) | Imaging apparatus having color filter | |
JP2013012518A (en) | Solid state imaging device | |
US20050045805A1 (en) | Solid-state image sensor and a manufacturing method thereof | |
US7180112B2 (en) | Solid-state imaging apparatus having an upwardly convex color filter layer and method of manufacturing the same | |
KR100915758B1 (en) | Method for Manufacturing An Image Sensor | |
JP2008244225A (en) | Solid-state imaging apparatus, gray scale mask, color filter and microlens | |
JP2006261238A (en) | Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof | |
WO2018193986A1 (en) | Solid-state imaging element and method for manufacturing same | |
JP2008021753A (en) | Solid-state imaging element, and its manufacturing method | |
JP2006216904A (en) | Color solid state image sensor and method of fabricating the same | |
JP2011109033A (en) | In-layer lens and method for manufacturing the same, color filter and method for manufacturing the same, solid-state image pickup element and method for manufacturing the same and electronic information equipment | |
JP2006019588A (en) | Solid-state imaging apparatus and its manufacturing method | |
KR100628230B1 (en) | Image Sensor comprising a color filter having slop-interface and Method of manufacturing the same | |
JP2010078970A (en) | Color filter, its manufacturing method, and solid imaging element having the color filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080430 |