JP2010282992A - 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水平方向xにおいて、レッドフィルタ層130Rとグリーンフィルタ層130Gとの一部を積層すると共に、グリーンフィルタ層130Gとブルーフィルタ層130Bとの一部を積層する。これに対して、垂直方向yにおいては、異なる色のフィルタ層(130Rと130G、または、130Gと130B)が、オーバーラップした部分を含まず、両層の側面が互いに接するように設ける。
【選択図】図5
Description
1.実施形態1(赤,青のフィルタが矩形形状の場合)
2.実施形態2(緑フィルタが矩形形状の場合)
3.実施形態3(赤,緑,青のフィルタが矩形形状の場合)
4.実施形態4(斜め方向にて緑のフィルタと、赤,青のフィルタとが積層する場合)
5.実施形態5(斜め方向にて緑のフィルタと、赤,青のフィルタとが積層する場合)
6.実施形態6(撮像領域の中央部と側転部とにおいてフィルタ形状が異なる場合)
7.その他
(A)装置構成
(A1)カメラの要部構成
図1は、本発明にかかる実施形態1において、カメラ40の構成を示す構成図である。
固体撮像装置1の全体構成について説明する。
本実施形態にかかる固体撮像装置1の詳細内容について説明する。
以下より、上記の固体撮像装置1を製造する製造方法の要部について説明する。ここでは、固体撮像装置1においてカラーフィルタ130を形成する工程について詳細に説明する。
まず、図8に示すように、グリーンフィルタ層130Gを形成する。
つぎに、図9に示すように、レッドフィルタ層130Rを形成する。
つぎに、図5に示したように、ブルーフィルタ層130Bを形成する。
以上のように、本実施形態においては、複数のフォトダイオード21は、図5に示すように、受光面JSの間における距離が、垂直方向yよりも水平方向xにおいて広い。この場合には、図33を用いて上述したように、水平方向xの方が、垂直方向yよりも、隣接する別の画素における入射光が、その画素に入射しやすく、「混色」の発生が顕著になるので、「混色」の異方性が発生して、画像品質が低下する場合がある。
(A)装置構成など
図10と図11は、本発明にかかる実施形態2において、固体撮像装置1bの要部を示す図である。
以下より、上記の固体撮像装置1bを製造する製造方法の要部について説明する。ここでは、固体撮像装置1bにおいてカラーフィルタ130bを形成する工程について詳細に説明する。
まず、図12に示すように、レッドフィルタ層130Rbを形成する。
つぎに、図13に示すように、ブルーフィルタ層130Bbを形成する。
つぎに、図10に示したように、グリーンフィルタ層130Gbを形成する。
以上のように、本実施形態は、実施形態1と同様に、図10に示すように、受光面JSの間における距離が、垂直方向yよりも水平方向xにおいて広い。このため、この場合には、上述したように、水平方向xと垂直方向yとの間において、「混色」の異方性が発生して、画像品質が低下する場合がある。
(A)装置構成など
図14と図15は、本発明にかかる実施形態2において、固体撮像装置1cの要部を示す図である。
以下より、上記の固体撮像装置1cを製造する製造方法の要部について説明する。ここでは、固体撮像装置1cにおいてカラーフィルタ130cを形成する工程について詳細に説明する。
まず、図16に示すように、グリーンフィルタ層130Gcを形成する。
つぎに、図17に示すように、レッドフィルタ層130Rを形成する。
、図17に示すように、水平方向xにおける幅HRxが、垂直方向yにおける幅HRyよりも広い矩形形状になるように、レッドフィルタ層130Rを形成する(HRx>HRy)。また、水平方向xにおいて、グリーンフィルタ層130Gcの一部にオーバーラップするように、レッドフィルタ層130Rを形成する。これにより、図17に示すように、レッドフィルタ層130Rとグリーンフィルタ層130Gcとが積層されたオーバーラップ領域OLrgが構成される。レッドフィルタ層130Rの形成においては、実施形態1と同様に、たとえば、フォトリソグラフィ技術を用いる。
つぎに、図14に示したように、ブルーフィルタ層130Bを形成する。
以上のように、本実施形態は、実施形態1と同様に、図14に示すように、受光面JSの間における距離が、垂直方向yよりも水平方向xにおいて広い。このため、この場合には、上述したように、水平方向xと垂直方向yとの間において、「混色」の異方性が発生して、画像品質が低下する場合がある。
(A)装置構成など
図18と図19は、本発明にかかる実施形態4において、固体撮像装置1dの要部を示す図である。
以下より、上記の固体撮像装置1dを製造する製造方法の要部について説明する。ここでは、固体撮像装置1dにおいてカラーフィルタ130dを形成する工程について詳細に説明する。
以上のように、本実施形態においては、レッドフィルタ層130Rbと、グリーンフィルタ層130Gdと、ブルーフィルタ層130Bbとのそれぞれは、正方形状を含むように形成されている。ここでは、グリーンフィルタ層130Gdは、水平方向xと垂直方向yとに対して傾斜した対角方向において複数が並んでいる。そして、この対角方向に並ぶ複数のグリーンフィルタ層130Gdは、水平方向xまたは垂直方向yにおいてブルーフィルタ層130Bbまたはレッドフィルタ層130Rbに隣接するように配置されている。そして、その対角方向にて並ぶ複数のグリーンフィルタ層130Gdの角において、ブルーフィルタ層130Bbまたはレッドフィルタ層130Rbの少なくとも一方の一部にオーバーラップする部分を含むように、グリーンフィルタ層130Gdが形成されている。
(A)装置構成など
図20は、本発明にかかる実施形態5において、固体撮像装置1eの要部を示す図である。図20は、図5と同様に、撮像領域PAの上面を示している。
以上のように、本実施形態においては、実施形態4と同様に、グリーンフィルタ層130Geは、水平方向xと垂直方向yとに対して傾斜した対角方向において複数が並んでいる。そして、その対角方向にて並ぶ複数のグリーンフィルタ層130Gdの角において、ブルーフィルタ層130Bbまたはレッドフィルタ層130Rbの少なくとも一方の一部にオーバーラップする部分を含むように、グリーンフィルタ層130Geが形成されている。
(A)装置構成など
図21,図22,図23は、本発明にかかる実施形態6において、固体撮像装置1fの要部を示す図である。
以上のように、本実施形態においては、撮像領域PAの中央部CBでは、水平方向xにおいて、オーバーラップ領域OLrg,OLgbが形成されていないが、側端部SBにおいて、オーバーラップ領域OLrg,OLgbが形成されている。すなわち、本実施形態では、撮像領域PAにて配置された位置がその中心から側端へ離れるに伴って、オーバーラップ領域OLrg,OLgbの面積が大きくなるように、各フィルタ層130Rf,130Gf,130Bfが形成されている。
本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
Claims (16)
- 基板の撮像面に設けられており、受光面にて入射光を受光して信号電荷を生成する光電変換部と、
前記基板の撮像面に設けられており、前記入射光を着色して前記受光面へ透過するカラーフィルタと
を具備し、
前記光電変換部は、前記撮像面において複数が第1方向と当該第1方向と異なる第2方向とのそれぞれに並んでおり、当該複数の光電変換部の受光面の間における距離が、前記第1方向よりも前記第2方向において広くなるように形成されており、
前記カラーフィルタは、
前記受光面の上方に設けられており、第1波長帯域において光透過率が高い第1着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第1方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1波長帯域と異なる第2波長帯域において光透過率が高い第2着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第2方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1および第2の波長帯域と異なる第3波長帯域において光透過率が高い第3着色層と
を少なくとも含み、
前記第1方向において前記第1着色層と前記第2着色層とが積層された面が、前記第2方向において前記第1着色層と前記第3着色層とが積層された面よりも、大きくなるように設けられている
固体撮像装置。 - 前記第1着色層と前記第2着色層は、前記第1方向にて並ぶ受光面の間において、互いがオーバーラップする部分を含むように形成されている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記第1方向と前記第2方向とのそれぞれは、前記撮像面において互いに直交しており、
前記光電変換部は、前記受光面が、当該受光面の上方にて前記カラーフィルタとして設けられている第1から第3の着色層の各面よりも小さい、
請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記第1着色層および前記第2着色層は、前記撮像面にて配置された位置が当該撮像面の中心から離れるに伴って、当該第1着色層と当該第2着色層とが積層する面が、大きくなるように設けられている、
請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記光電変換部は、前記受光面が四角形状で形成されており、
前記カラーフィルタは、前記第1から第3の着色層にて前記受光面に対面する面が、四角形状で形成されている、
請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記カラーフィルタは、前記第1方向においては、前記第1着色層と前記第2着色層とがオーバーラップした部分を含み、前記第2方向においては、前記第1着色層と前記第3着色層とオーバーラップした部分を含まず、前記第1着色層の側面と前記第3着色層の側面とが接している、
請求項5に記載の固体撮像装置。 - 前記第1着色層は、前記撮像面において前記第1方向と前記第2方向とに対して傾斜した対角方向において複数が市松状に並んでおり、当該複数の第1着色層が、前記第1方向と前記第2方向において前記第2着色層または前記第3着色層に隣接するように配置されている、
請求項6に記載の固体撮像装置。 - 前記第2着色層と前記第3着色層は、前記受光面に対面する面が矩形形状であり、前記第1方向における幅が、前記第2方向における幅よりも広く、前記第1方向において前記第1着色層の一部にオーバーラップするように形成されている、
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記第1着色層は、前記受光面に対面する面が矩形形状であり、前記第1方向における幅が、前記第2方向における幅よりも広く、前記第1方向において前記第2着色層の一部または前記第3着色層の一部にオーバーラップするように形成されている、
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記第1着色層と前記第2着色層と前記第3着色層とのそれぞれは、前記受光面に対面する面が矩形形状であり、前記第1方向における幅が、前記第2方向における幅よりも広く、前記第1方向において前記第1着色層の一部と前記第2着色層または前記第3着色層の一部とがオーバーラップするように形成されている、
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記第1から第3の着色層のそれぞれは、前記受光面に対面する面が四角形状の部分を含み、前記対角方向にて並ぶ複数の第1着色層の角において、当該複数の第1着色層が前記第2着色層と前記第3着色層との少なくとも一方の一部にオーバーラップして互いに連結されている、
請求項7に記載の固体撮像装置。 - 前記第1方向において、前記第1着色層と前記第2着色層とが積層する面、または、前記第1着色層と前記第3着色層とが積層する面は、前記撮像面にて配置された位置が当該撮像面の中心から離れるに伴って、大きくなるように設けられている、
請求項8から11のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 前記光電変換部にて生成された信号電荷を読み出して出力する半導体素子と、
前記半導体素子に電気的に接続された配線と
を含み、
前記半導体素子は、前記複数の光電変換部のそれぞれに対応するように、複数が前記基板の撮像面に設けられており、
前記配線は、前記撮像面において、前記複数の受光面の間に設けられている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 基板の撮像面に設けられており、受光面にて入射光を受光して信号電荷を生成する光電変換部と、
前記基板の撮像面において前記受光面の上方に設けられており、前記入射光を着色して前記受光面へ透過するカラーフィルタと
を具備し、
前記光電変換部は、前記撮像面において第1方向と当該第1方向に対して直交する第2方向とのそれぞれに複数が並んで形成されており、
前記カラーフィルタは、
前記受光面の上方に設けられており、第1波長帯域において光透過率が高い第1着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第1方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1波長帯域と異なる第2波長帯域において光透過率が高い第2着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第2方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1および第2の波長帯域と異なる第3波長帯域において光透過率が高い第3着色層と
を少なくとも有し、
前記第1から第3の着色層のそれぞれは、前記受光面に対面する面が四角形状の部分を含み、
前記第1着色層は、前記撮像面において前記第1方向と前記第2方向とに対して傾斜した対角方向において複数が市松状に並んでおり、当該対角方向に並ぶ複数の第1着色層が、前記第1方向と前記第2方向とにおいて前記第2着色層または前記第3着色層に隣接するように配置されており、当該複数の第1着色層の角において、当該複数の第1着色層が前記第2着色層と前記第3着色層との少なくとも一方の一部にオーバーラップして連結する部分を含むように形成されている、
固体撮像装置。 - 基板の撮像面に配置されており、受光面にて入射光を受光して信号電荷を生成する光電変換部と、
前記基板の撮像面に設けられており、前記入射光を着色して前記受光面へ透過するカラーフィルタと
を具備し、
前記光電変換部は、前記撮像面において複数が第1方向と当該第1方向と異なる第2方向とのそれぞれに並んでおり、当該複数の光電変換部の受光面の間における距離が、前記第1方向よりも前記第2方向において広くなるように形成されており、
前記カラーフィルタは、
前記受光面の上方に設けられており、第1波長帯域において光透過率が高い第1着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第1方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1波長帯域と異なる第2波長帯域において光透過率が高い第2着色層と、
前記受光面の上方に設けられており、前記第2方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1および第2の波長帯域と異なる第3波長帯域において光透過率が高い第3着色層と
を少なくとも含み、
前記第1方向において前記第1着色層と前記第2着色層とが積層された面が、前記第2方向において前記第1着色層と前記第3着色層とが積層された面よりも、大きくなるように設けられている
電子機器。 - 受光面にて入射光を受光して信号電荷を生成する光電変換部を、基板の撮像面に設ける光電変換部形成工程と、
前記入射光を着色して前記受光面へ透過するカラーフィルタを、前記基板の撮像面に設けるカラーフィルタ形成工程と
を具備し、
前記光電変換部形成工程においては、前記撮像面において第1方向と当該第1方向と異なる第2方向とのそれぞれに、複数の光電変換部が並び、当該複数の光電変換部の受光面の間における距離が、前記第1方向よりも前記第2方向において広くなるように、前記光電変換部を形成し、
前記カラーフィルタ形成工程は、
第1波長帯域において光透過率が高い第1着色層を、前記受光面の上方に設ける第1着色層形成ステップと、
前記第1方向において前記第1着色層に隣接して並ぶように、前記第1波長帯域と異なる第2波長帯域において光透過率が高い第2着色層を、前記受光面の上方に設ける第2着色層形成ステップと、
前記第2方向において前記第1着色層に隣接して並んでおり、前記第1および第2の波長帯域と異なる第3波長帯域において光透過率が高い第3着色層を、前記受光面の上方に設ける第3着色層形成ステップと
を少なくとも含み、
前記第1方向において前記第1着色層と前記第2着色層とが積層された面が、前記第2方向において前記第1着色層と前記第3着色層とが積層された面よりも、大きくなるように、前記第1から第3の着色層のそれぞれを形成する、
固体撮像装置の製造方法。
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