JP6161007B2 - 固体撮像装置及びカメラモジュール - Google Patents
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Description
図1Aは、第1の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図であり、図1Bは、第1の実施形態に係る固体撮像装置の画素のレイアウト(カラーフィルタの配列)を示す平面図である。なお、図1Aは、図1Bの一点鎖線(A−A’面)の一部における断面図を示している。また、図1Bに示される矩形の各々は、画素の各々に対応する領域を表している。また、「R」、「G」、「B」の表記の各々は、赤、緑、及び青の光を検出する画素の各々を表し、「IR」の表記は、赤外線(特に近赤外線)を検出する画素を表している。以下においては、説明を簡略化するために、赤、緑及び青の光を検出する画素の各々を、赤画素、緑画素及び青画素といい、赤外線を検出する画素を赤外画素という。
図9Aは、第2の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図であり、図9Bは、第2の実施形態に係る固体撮像装置の画素のレイアウトを示す平面図である。なお、図9Aは、図9Bの一点鎖線(A−A’面)の一部における断面図を示している。また、図9Bに示される矩形の各々は、画素の各々に対応する領域を表している。また、図9Bにおいて、「R」、「G」、及び「B」の表記の各々は、赤画素、緑画素及び青画素の各々を表し、「IR」及び「IR’」の表記は、異なる分光特性の第1赤外画素及び第2赤外画素を表している。また、本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構造は、第1の実施形態に係るものと同様であるので、以下においては、第1及び第2の実施形態の相違点を中心に説明する。
図11Aは、第3の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図であり、図11Bは、第3の実施形態に係る固体撮像装置の画素のレイアウトを示す平面図である。なお、図11Aは、図11Bの一点鎖線(A−A’面)の一部における断面図を示している。また、図11Bに示される矩形の各々は、画素の各々に対応する領域を表している。また、図11Bにおいて、「R」、「G」、及び「B」の表記の各々は、赤画素、緑画素及び青画素の各々を表し、「W」の表記は、赤外線及び可視光を検出する白色画素を表している。また、本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構造は、第1及び第2の実施形態に係るものと同様であるので、以下においては、第1及び第2の実施形態の相違点を簡潔に説明する。
図13Aは、第4の実施形態に係る固体撮像装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図13Bは、第4の実施形態に係る固体撮像装置による分光感度特性を示す図である。なお、図13Aに示される矩形の各々は、画素の各々に対応する領域を表している。また、図13Aにおいて、「Cy」、「G」、及び「Ye」の表記の各々は、シアン画素、緑画素及び黄色画素の各々を表し、「W」の表記は、赤外線及び可視光を検出する白色画素を表している。また、図13Bにおいて、白色画素W(図13BにおいてW)の分光感度を太い実線で、シアン画素(図13Bにおいてシアン)の可視光画素の分光感度を細い点線で、緑画素(図13Bにおいて緑)の可視光画素の分光感度は破線で、黄色画素(図13Bにおいて黄色)の可視光画素の分光感度は太い点線で示している。また、本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構造は、第1〜第3の実施形態に係るものと同様であるので、以下においては、第1〜第3の実施形態の相違点を簡潔に説明する。
図14Aは、第5の実施形態に係る固体撮像装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図14Bは、第5の実施形態に係る固体撮像装置による分光感度特性を示す図である。なお、図14Aに示される矩形の各々は、画素の各々に対応する領域を表している。また、図14Aにおいて、「Cy」、及び「Ye」の表記の各々は、シアン画素及び黄色画素の各々を表し、「W’」の表記は、可視光を検出し赤外線を検出しない白色画素を表し、「W」の表記は、赤外線及び可視光を検出する白色画素を表している。また、図14Bにおいて、白色画素W(図14BにおいてW)の分光感度を太い実線で、白色画素W’(図14BにおいてW’)の分光感度を細い実線で、シアン画素(図14Bにおいてシアン)の可視光画素の分光感度を細い点線で、黄色画素(図14Bにおいて黄色)の可視光画素の分光感度は太い点線で示している。また、本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構造は、第1〜第3の実施形態に係るものと同様であるので、以下においては、第1〜第3の実施形態の相違点を簡潔に説明する。
図15は、第6の実施形態に係るカメラモジュールのブロック図である。
2 素子分離
3 絶縁膜
4 ゲート
5 配線層
6 赤外カットフィルタ層
6a 低屈折率層
6b 高屈折率層
7 カラーフィルタ層
7a 赤外透過フィルタ
7b 青色カラーフィルタ
7d 赤色カラーフィルタ
8 マイクロレンズ
9 紫外光吸収膜
90 レンズ
91 固体撮像装置
92 駆動回路
93 信号処理部
94 外部インターフェイス部
Claims (10)
- 複数の受光部を有する基板と、
前記複数の受光部のそれぞれに対応して形成され、対応する前記受光部の上方に形成された複数のフィルタを含むカラーフィルタ層と、
透過率が50%となる赤外カット波長が610〜710nmであって、前記赤外カット波長以上1000nm以下の波長域において透過率が50%以下である赤外カットフィルタ層とを備え、
前記複数のフィルタは、可視光を透過する可視光透過フィルタと、透過率が50%となる赤外透過波長が590〜690nmであって、前記赤外透過波長以上1100nm以下の波長域において透過率が50%以上である赤外透過フィルタとを含み、
前記赤外カットフィルタ層は、前記可視光透過フィルタが形成された受光部の上方に形成され、前記赤外透過フィルタが形成された受光部の上方で開口される
固体撮像装置。 - 前記複数の受光部は、2×2の行列状に隣接して配列された4つの前記受光部を含み、
前記4つの受光部の前記カラーフィルタ層は、1つの前記赤外透過フィルタと、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタの3つの前記可視光透過フィルタとの4つの前記フィルタを含む
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の受光部は、4×2の行列状に隣接して配列された8つの前記受光部を含み、
前記8つの受光部は、2×2の行列状に隣接して配列された4つの前記受光部を2つ含み、
前記4つの受光部の前記カラーフィルタ層は、1つの前記赤外透過フィルタと、3つの前記可視光透過フィルタとの4つの前記フィルタを含み、
前記8つの受光部を構成する2つの前記4つの受光部において、前記赤外透過フィルタの赤外光透過率特性が異なる
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記赤外透過フィルタは、紫色顔料と黄色顔料とを主成分として含むカラーフィルタ材料から構成される
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記赤外カットフィルタ層は、シリコン酸化膜から構成される層と、酸化チタン膜から構成される層とが積層された多層膜から構成される
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記赤外カットフィルタ層は、シリコン酸化膜から構成される層と、シリコンリッチなシリコン窒化膜から構成される層とが積層された多層膜から構成される
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の固体撮像装置を備える
カメラモジュール。 - 前記カメラモジュールは、さらに、
可視光と同時に赤外光を発光可能な照明装置を備える
請求項7に記載のカメラモジュール。 - 前記固体撮像装置は、
赤、緑、青及び赤外の4色の信号と、
赤、緑、青、及び、赤外を含む白の4色の信号と、
シアン、黄、緑、及び、赤外を含む白の4色の信号と、
シアン、黄、及び、赤外を含む白の3色の信号と、
赤、緑、青、第1赤外及び第2赤外の5色の信号とのいずれかを前記複数の受光部により取得し、赤、緑及び青の3色の信号に変換する信号処理回路を備える
請求項7又は請求項8に記載のカメラモジュール。 - 前記カメラモジュールは、さらに、
赤、緑、青及び赤外の4色の信号と、
赤、緑、青、及び、赤外を含む白の4色の信号と、
シアン、黄、緑、及び、赤外を含む白の4色の信号と、
シアン、黄、及び、赤外を含む白の3色の信号と、
赤、緑、青、第1赤外及び第2赤外の5色の信号とのいずれかを前記固体撮像装置から受け、赤、緑及び青の3色の信号に変換する信号処理回路を備える
請求項7又は請求項8に記載のカメラモジュール。
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