JP2016072592A - イメージセンサー構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】イメージセンサー構造を提供する。
【解決手段】イメージセンサー構造が提供される。イメージセンサー構造は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターン、を有し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは、特定屈折率を有する成分を含み、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
【選択図】図1

Description

本発明は、イメージセンサー構造に関するものであって、特に、高/低屈折率成分を含むカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造である。
イメージセンサーは、光学像を電気信号に転換する一種の半導体装置である。イメージセンサーは、一般に、電荷結合素子(CCD)と相補型MOS(CMOS)イメージセンサーに分類される。これらのイメージセンサー間において、CMOSイメージセンサーは、入射光を検知して電気信号に転換するフォトダイオード、および、電気信号を送信、および、処理する論理回路を有する。
イメージセンサーにおいて、カラーフィルター材の感度を増加させるため、適切なカラーフィルター材が選択され、カラーフィルターの期待目標スペクトルに符合する。しかし、カラーフィルター材間の相互作用のため、カラーフィルターの期待目標スペクトルに符合させることだけでは、デバイス性能、たとえば、SNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)は、最適化できない。
これにより、デバイス性能、たとえば、SNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)を改善できる調整可能な屈折率(カラーフィルター材間の相互作用の要素を考慮する)を有する新規のカラーフィルターの開発が望まれる。
本発明は、イメージセンサー構造を提供する。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを含む複数のカラーフィルターパターンを含むイメージセンサー構造を提供する。少なくともひとつのカラーフィルターパターンは、特定屈折率を有する成分を有し、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
光電変換ユニットはフォトダイオードを含む。
複数のカラーフィルターパターンのそれぞれは、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ以上の分散剤、アクリル樹脂、または、感受性ポリマーである。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成する。カラーフィルターパターンは顔料と化合物の各種組み合わせから得られて、それぞれ、赤色フィルターパターン、緑色フィルターパターン、および、青色フィルターパターンを形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は1.5より高い。
成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は1.5より低い。
成分は、赤色フィルターパターン、緑色フィルターパターン、または、青色フィルターパターンの重量に基づいて、1-20wt%を有する。
赤色フィルターパターンの第一屈折率は1.5〜1.8、緑色フィルターパターンの第二屈折率は1.6〜1.9、青色フィルターパターンの第三屈折率は1.3〜1.8である。
この実施態様において、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上で形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターン、を有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を有して、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より高く、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンを含むイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含んで、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より高く、青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを含む複数のカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含んで、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、緑色フィルターパターンの第二屈折率が、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
本発明の一実施態様は、基板、基板に形成される複数の光電変換ユニット、および、基板と光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンを有するイメージセンサー構造を提供し、少なくともひとつのカラーフィルターパターンは特定屈折率を有する成分を含み、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。この実施態様において、緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、緑色フィルターパターンの第二屈折率は、赤色フィルターパターンの第一屈折率と青色フィルターパターンの第三屈折率より高い。
イメージセンサー構造は、さらに、カラーフィルターパターン上に形成される複数のマイクロレンズを有する。
本発明は、たとえば、顔料、アクリル樹脂、または、感受性ポリマー等のカラーフィルター材と、たとえば、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせの高屈折率成分、または、たとえば、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせ低屈折率成分とのブレンドを採用して、カラーフィルターの屈折率を調整して、緑色フィルターの屈折率は、赤色フィルターの屈折率と青色フィルターの屈折率より高い。よって、緑色フィルターの感度を増加させるカラーフィルター間で、最高屈折率を有する緑色フィルターのため、各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
上記及び他の目的及び本発明の特徴は、添付図面とともに以下の記載を参照することにより明らかとなる。
各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。 本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。 本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。 本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。 本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造の断面図である。
本発明の目的と利点は添付請求項に具体的に記載されている要素及び組合せによって実現、達成されるであろう。なお、上述の一般的な説明と、以下に述べる詳細な説明は具体例であって、例示だけを目的としており、特許請求されている本発明の範囲の限定を意図するものではない。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図1と共に説明する。図1はイメージセンサー構造の断面図である。
図1を参照すると、イメージセンサー構造10が提供される。イメージセンサー構造10は、基板12、基板12に形成される複数の光電変換ユニット14、および、基板12と光電変換ユニット14上に形成される、第一屈折率n1を有する赤色フィルターパターン18、第二屈折率n2を有する緑色フィルターパターン20、および、第三屈折率n3を有する青色フィルターパターン22を有する複数のカラーフィルターパターン16を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン16、たとえば、赤色フィルターパターン18、緑色フィルターパターン20、または、青色フィルターパターン22の少なくともひとつの重量に基づいて、1-10wt%、または、1-20wt%を有し、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1、および、青色フィルターパターン22の第三屈折率n3より高い。
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット14はフォトダイオード(PD)を含む。
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン16は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン16は顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン18、緑色フィルターパターン20、および、青色フィルターパターン22を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より高い。
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は約1.5より低い。
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1は約1.5〜約1.8、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は約1.6〜約1.9、青色フィルターパターン22の第三屈折率n3は約1.3〜約1.8である。
この実施形態において、青色フィルターパターン22は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1と青色フィルターパターン22の第三屈折率n3より高い。たとえば、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は1.6、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1は1.5、青色フィルターパターン22の第三屈折率n3は1.3である。
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造10は、さらに、カラーフィルターパターン16上に形成される複数のマイクロレンズ24を含む。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図2と共に説明する。図2はイメージセンサー構造の断面図である。
図2を参照すると、イメージセンサー構造50が提供される。イメージセンサー構造50は、基板52、基板52に形成される複数の光電変換ユニット54、および、基板52と光電変換ユニット54上に形成され、第一屈折率n1を有する赤色フィルターパターン58、第二屈折率n2を有する緑色フィルターパターン60、および、第三屈折率n3を有する青色フィルターパターン62を有する複数のカラーフィルターパターン56を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン56、たとえば、赤色フィルターパターン58、緑色フィルターパターン60、または、青色フィルターパターン62の少なくともひとつの重量に基づいて、1-10wt%、または、1-20wt%を有し、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1と青色フィルターパターン62の第三屈折率n3より高い。
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット54はフォトダイオード(PD)を含む。
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン56は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予想可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン56が顔料と化合物の各種組み合わせから得られて、それぞれ、赤色フィルターパターン58、緑色フィルターパターン60、および、青色フィルターパターン62を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より高い。
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より低い。
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1は約1.5〜約1.8、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は約1.6〜約1.9、および、青色フィルターパターン62の第三屈折率n3は約1.3〜約1.8である。
この実施形態において、緑色フィルターパターン60は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、青色フィルターパターン62は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1と青色フィルターパターン62の第三屈折率n3より高い。たとえば、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は1.7、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1は1.5、および、青色フィルターパターン62の第三屈折率n3は1.5である。
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造50は、さらに、カラーフィルターパターン56上に形成される複数のマイクロレンズ64を含む。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図3と共に説明する。図3はイメージセンサー構造の断面図である。
図3を参照すると、イメージセンサー構造100が提供される。イメージセンサー構造100は、基板120、基板120に形成される複数の光電変換ユニット140、および、基板120と光電変換ユニット140上に形成され、第一屈折率n1を有する赤色フィルターパターン180、第二屈折率n2を有する緑色フィルターパターン200、および、第三屈折率n3を有する青色フィルターパターン220を有する複数のカラーフィルターパターン160を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン160、たとえば、赤色フィルターパターン180、緑色フィルターパターン200、または、青色フィルターパターン220の少なくともひとつの重量に基づいて、1-10wt%、または、1-20wt%を有し、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1と青色フィルターパターン22の第三屈折率n3より高い。
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット140はフォトダイオード(PD)を含む。
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン160は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン160は、顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン180、緑色フィルターパターン200、および、青色フィルターパターン220を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より高い。
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より低い。
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1は約1.5〜約1.8、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は約1.6〜約1.9、青色フィルターパターン22の第三屈折率n3は約1.3〜約1.8である。
この実施形態において、緑色フィルターパターン200は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターン180は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、青色フィルターパターン220は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、混合物の屈折率より低く、よって、緑色フィルターパターン2の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1と青色フィルターパターン22の第三屈折率n3より高い。たとえば、緑色フィルターパターン20の第二屈折率n2は1.8、赤色フィルターパターン18の第一屈折率n1は1.7、青色フィルターパターン22の第三屈折率n3は1.5である。
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造100は、さらに、カラーフィルターパターン160上に形成される複数のマイクロレンズ240を含む。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図4と共に説明する。図4はイメージセンサー構造の断面図である。
図4を参照すると、イメージセンサー構造500が提供される。イメージセンサー構造500は、基板520、基板520に形成される複数の光電変換ユニット540、および、基板520と光電変換ユニット540上に形成され、第一屈折率n1を有する赤色フィルターパターン580、第二屈折率n2を有する緑色フィルターパターン600、および、第三屈折率n3を有する青色フィルターパターン620を有する複数のカラーフィルターパターン560を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン560、たとえば、赤色フィルターパターン580、緑色フィルターパターン600、または、青色フィルターパターン620の少なくともひとつの重量に基づいて、1-10wt%、または、1-20wt%を有し、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1と青色フィルターパターン62の第三屈折率n3より高い。
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット540はフォトダイオード(PD)を含む。
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン560はそれぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン560は顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン580、緑色フィルターパターン600、および、青色フィルターパターン620を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5である。
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より低い。
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1は約1.5〜約1.8、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は約1.6〜約1.9、青色フィルターパターン62の第三屈折率n3は約1.3〜約1.8である。
この実施形態において、緑色フィルターパターン600は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、よって、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1と青色フィルターパターン62の第三屈折率n3より高い。たとえば、緑色フィルターパターン60の第二屈折率n2は1.9、赤色フィルターパターン58の第一屈折率n1は1.5、青色フィルターパターン62の第三屈折率n3は1.8である。
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造500は、さらに、カラーフィルターパターン560上に形成される複数のマイクロレンズ640を含む。
本発明の一実施形態によるイメージセンサー構造は図5と共に説明する。図5はイメージセンサー構造の断面図である。
図5を参照すると、イメージセンサー構造1000が提供される。イメージセンサー構造1000は、基板1200、基板1200に形成される複数の光電変換ユニット1400、および、基板1200と光電変換ユニット1400上に形成され、第一屈折率n1を有する赤色フィルターパターン1800、第二屈折率n2を有する緑色フィルターパターン2000、および、第三屈折率n3を有する青色フィルターパターン2200を有する複数のカラーフィルターパターン1600を有する。特に、特定屈折率を有する成分は、カラーフィルターパターン1600、たとえば、赤色フィルターパターン1800、緑色フィルターパターン2000、または、青色フィルターパターン2200の少なくともひとつの重量に基づいて、1-10wt%、または、1-20wt%を有し、緑色フィルターパターン2000の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン1800の第一屈折率n1と青色フィルターパターン2200の第三屈折率n3より高い。
いくつかの実施形態において、光電変換ユニット1400はフォトダイオード(PD)を含む。
いくつかの実施形態において、複数のカラーフィルターパターン1600は、それぞれ、少なくとも一種の顔料と化合物を含む。化合物は、ひとつ、または、それ以上の分散剤、アクリル樹脂、感受性ポリマー等である。少なくとも一種の顔料と化合物の混合物は、一貫性、相溶性、および、予測可能な色彩効果を生成することができる。カラーフィルターパターン1600は、顔料と化合物の各種組み合わせから得られ、それぞれ、赤色フィルターパターン1800、緑色フィルターパターン2000、および、青色フィルターパターン2200を形成する。各混合物は、その組成と比率に基づいた屈折率を有する。組成は、顔料と化合物の各種組み合わせを表し、比率は、顔料と化合物の間の適当な割合を表す。
いくつかの実施形態において、成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、特定屈折率は約1.5より高い。
いくつかの実施形態において、成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、その特定屈折率は約1.5より低い。
いくつかの実施形態において、赤色フィルターパターン1800の第一屈折率n1は約1.5〜約1.8、緑色フィルターパターン2000の第二屈折率n2は約1.6〜約1.9、青色フィルターパターン2200の第三屈折率n3は約1.3〜約1.8である。
この実施形態において、緑色フィルターパターン2000は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、赤色フィルターパターン1800は、成分と混合物を含み、特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、よって、緑色フィルターパターン2000の第二屈折率n2は、赤色フィルターパターン1800の第一屈折率n1と青色フィルターパターン2200の第三屈折率n3より高い。たとえば、緑色フィルターパターン2000の第二屈折率n2は1.9、赤色フィルターパターン1800の第一屈折率n1は1.8、青色フィルターパターン2200の第三屈折率n3は1.8である。
いくつかの実施形態において、イメージセンサー構造1000は、さらに、カラーフィルターパターン1600上に形成される複数のマイクロレンズ2400を含む。
本発明は、たとえば、顔料、アクリル樹脂、または、感受性ポリマー等のカラーフィルター材と、たとえば、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせの高屈折率成分、または、たとえば、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせ低屈折率成分とのブレンドを採用して、カラーフィルターの屈折率を調整して、緑色フィルターの屈折率は、赤色フィルターの屈折率と青色フィルターの屈折率より高い。よって、緑色フィルターの感度を増加させるカラーフィルター間で、最高屈折率を有する緑色フィルターのため、各種屈折率を有するカラーフィルターを有するイメージセンサー構造のSNR(signal-to-noise ratio)、または、量子効率(QE)が改善されて、最適なデバイス性能を達成する。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
10、50、100、500、1000 イメージセンサー構造;
12、52、120、520、1200 基板;
14、54、140、540、1400 光電変換ユニット;
16、56、160、560、1600 カラーフィルターパターン;
18、58、180、580、1800 赤色フィルターパターン;
20、60、200、600、2000 緑色フィルターパターン;
22、62、220、620、2200 青色フィルターパターン;
24、64、240、640、2400 マイクロレンズ;
n1 第一屈折率;
n2 第二屈折率;
n3 第三屈折率

Claims (11)

  1. 基板と、
    前記基板に形成される複数の光電変換ユニットと、
    前記基板と前記光電変換ユニット上に形成され、第一屈折率を有する赤色フィルターパターン、第二屈折率を有する緑色フィルターパターン、および、第三屈折率を有する青色フィルターパターンを有する複数のカラーフィルターパターンと、
    を有し、
    少なくともひとつの前記カラーフィルターパターンは、特定屈折率を有する成分を含んで、前記緑色フィルターパターンの前記第二屈折率が、前記赤色フィルターパターンの前記第一屈折率と前記青色フィルターパターンの前記第三屈折率より高いことを特徴とするイメージセンサー構造。
  2. 前記複数のカラーフィルターパターンは、それぞれ、混合物を含み、少なくとも一種の顔料とひとつ以上の分散剤、アクリル樹脂、または、感受性ポリマーにより構成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサー構造。
  3. 前記成分は、硫黄含有ポリマー、モノシラン含有のポリマー、芳香族ポリエステル、ポリイミド、酸化チタン含有のポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は1.5より高いことを特徴とする請求項1と2のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  4. 前記成分は、フルオロアクリルポリマー、フルオロアクリルコポリマー、または、それらの組み合わせを含み、前記特定屈折率は1.5より低いことを特徴とする請求項1と2のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  5. 前記成分は、前記赤色フィルターパターン、前記緑色フィルターパターン、または、前記青色フィルターパターンの重量に基づいて、1-20wt%を有することを特徴とする請求項1、2、3と4のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  6. 前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項2、3、4と5のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  7. 前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項2、3、4と5のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  8. 前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記青色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より低いことを特徴とする請求項2、3、4と5のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  9. 前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高いことを特徴とする請求項2、3、4と5のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  10. 前記緑色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高く、前記赤色フィルターパターンは、前記成分と前記混合物を含み、且つ、前記特定屈折率は、前記混合物の前記屈折率より高いことを特徴とする請求項2、3、4と5のひとつに記載のイメージセンサー構造。
  11. 前記赤色フィルターパターンの前記第一屈折率は1.5〜1.8、前記緑色フィルターパターンの前記第二屈折率は1.6〜1.9、前記青色フィルターパターンの前記第三屈折率は1.3〜1.8であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9と10のひとつに記載のイメージセンサー構造。
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