JPH01158769A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH01158769A JPH01158769A JP62316706A JP31670687A JPH01158769A JP H01158769 A JPH01158769 A JP H01158769A JP 62316706 A JP62316706 A JP 62316706A JP 31670687 A JP31670687 A JP 31670687A JP H01158769 A JPH01158769 A JP H01158769A
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Links
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、固体撮像装置に関する。
単結晶シリコンや非晶質シリコンのフォトダイオード上
にカラーフィルタを形成してカラーイメージセンサを形
成する方法は良く知られている。
にカラーフィルタを形成してカラーイメージセンサを形
成する方法は良く知られている。
カラーフィルタによる色分解方法には、赤（Ｒ）・緑（
Ｇ） ・青（Ｂ）の３原色フィルタを用いる方法、補
色系のシアン（Ｃｙ） ・黄（Ｙ） ・マゼンタ（
Ｍｇ）等の色フィルタを用いる方法などの様々な方法が
ある。補色系の色フィルタによる色分解方法には、２色
の色フィルタと、色フィルタを設けない白色（Ｗ）の画
素とを組み合せた色分解方法もある。２色のカラーフィ
ルタを用いる色分解方式は、３色のカラーフィルタを用
いる方式に比べると、製造工程が簡略化され、製品の歩
留りも上がるという利点がある。
Ｇ） ・青（Ｂ）の３原色フィルタを用いる方法、補
色系のシアン（Ｃｙ） ・黄（Ｙ） ・マゼンタ（
Ｍｇ）等の色フィルタを用いる方法などの様々な方法が
ある。補色系の色フィルタによる色分解方法には、２色
の色フィルタと、色フィルタを設けない白色（Ｗ）の画
素とを組み合せた色分解方法もある。２色のカラーフィ
ルタを用いる色分解方式は、３色のカラーフィルタを用
いる方式に比べると、製造工程が簡略化され、製品の歩
留りも上がるという利点がある。
しかし一方、この方式によると、カラーフィル夕を設け
ない白色の画素があるため、光出力をかせぐ目的で光源
の輝度を上げると、白色の画素の光出力が、他のカラー
フィルタ付の画素の光出力に比較すると早く飽和してし
まい、画素毎の光出力がバランスがとれなくなる。また
、Ｒ−Ｇ−Ｂの３色で色分解を行う方式では、一般にＢ
フィルタの透過率が他の２色に比較して低いため、Ｂ信
号の出力が低く、各色の信号バランスが悪いという問題
があった。このため従来では、例えば特開昭６２−４２
６９０ 、特開昭６２−８１１６３などに見られるよう
に、画素の面積を変化させることによって各画素毎の信
号出力バランスをとる工夫がなされていた。
ない白色の画素があるため、光出力をかせぐ目的で光源
の輝度を上げると、白色の画素の光出力が、他のカラー
フィルタ付の画素の光出力に比較すると早く飽和してし
まい、画素毎の光出力がバランスがとれなくなる。また
、Ｒ−Ｇ−Ｂの３色で色分解を行う方式では、一般にＢ
フィルタの透過率が他の２色に比較して低いため、Ｂ信
号の出力が低く、各色の信号バランスが悪いという問題
があった。このため従来では、例えば特開昭６２−４２
６９０ 、特開昭６２−８１１６３などに見られるよう
に、画素の面積を変化させることによって各画素毎の信
号出力バランスをとる工夫がなされていた。
しかし、特定の画素の面積を変化させると、画素容量が
その特定の画素だけ変化してしまうということが起る。
その特定の画素だけ変化してしまうということが起る。
例えばフォトダイオードを逆バイアスして用いる蓄積型
の素子では、画素容量が変化するとその画素の飽和露光
量も変化し、その結果各画素出力に対するノイズの乗り
方も異なってくる。このため、各画素からの信号出力を
画素面積を変化させることにより制御する方法は、信号
処理の回転構成が複雑になるという欠点がある。
の素子では、画素容量が変化するとその画素の飽和露光
量も変化し、その結果各画素出力に対するノイズの乗り
方も異なってくる。このため、各画素からの信号出力を
画素面積を変化させることにより制御する方法は、信号
処理の回転構成が複雑になるという欠点がある。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的は、
画素面積を変化させることなく、各画素からの光出力バ
ランスがとれることを可能にした固体撮像装置を提供す
ることにある。
画素面積を変化させることなく、各画素からの光出力バ
ランスがとれることを可能にした固体撮像装置を提供す
ることにある。
本発明は、基板上に周期的に配列された複数個の光電変
換素子を有する固体撮像装置において、前記光電変換素
子のうち少なくとも１つの光電変換面の上部に絞りを設
けたことを特徴とする。
換素子を有する固体撮像装置において、前記光電変換素
子のうち少なくとも１つの光電変換面の上部に絞りを設
けたことを特徴とする。
〔実施例１〕
第１図に本発明の実施例を示す。第１図は固体撮像装置
の画素部分である。１は絶縁基板、２は光電変換素子、
３はカラーフィルタ、４は絞りである。第２図に本発明
の固体撮像装置の製造工程図を示す。第２図で１〜４は
第１図と同じで、５は透明保護膜である。
の画素部分である。１は絶縁基板、２は光電変換素子、
３はカラーフィルタ、４は絞りである。第２図に本発明
の固体撮像装置の製造工程図を示す。第２図で１〜４は
第１図と同じで、５は透明保護膜である。
以下に第２図に従って製造工程を説明する。まず固体撮
像装置の光電変換面に透明保護膜を形成する。透明保護
膜には、例えばＰＩ−２５６６（商品名）などの透明ポ
リイミドをスピンコードし、加熱して成膜する（第２図
−（ａ））。この上に形成する金属薄膜との密着性及び
耐湿性を改善するため、透明ポリイミドの上に５ｉ０２
膜をスパッタすることもあるが、図中には示していない
。透明保護膜５を形成後、絞りとなる金属薄膜を該保護
膜上に形成する。金属薄膜には、例えばＣｒ、Ａｊ２、
Ｎｉ等を用いる。本実施例ではＣｒを１０００人スパッ
タし、これをフォトリソグラフィーによりパタニングす
ることによって所望の絞りの形状を得た（第２図−（ｂ
））。この上にカラーフィルタを形成する。第１．２図
では、色分解を補色系２色＋白色で行うので、絞りの存
在する画素にはカラーフィルタがなく、他の画素上にカ
ラーフィルタが存在する構造となる。本実施例では、カ
ラーフィルタにＣｙ、、Ｙ系を用い、カラーフィルタの
形成には透明ゼラチンを各色毎にパタニング、染色して
作成する方法をとった（第２図−（Ｃ））。
像装置の光電変換面に透明保護膜を形成する。透明保護
膜には、例えばＰＩ−２５６６（商品名）などの透明ポ
リイミドをスピンコードし、加熱して成膜する（第２図
−（ａ））。この上に形成する金属薄膜との密着性及び
耐湿性を改善するため、透明ポリイミドの上に５ｉ０２
膜をスパッタすることもあるが、図中には示していない
。透明保護膜５を形成後、絞りとなる金属薄膜を該保護
膜上に形成する。金属薄膜には、例えばＣｒ、Ａｊ２、
Ｎｉ等を用いる。本実施例ではＣｒを１０００人スパッ
タし、これをフォトリソグラフィーによりパタニングす
ることによって所望の絞りの形状を得た（第２図−（ｂ
））。この上にカラーフィルタを形成する。第１．２図
では、色分解を補色系２色＋白色で行うので、絞りの存
在する画素にはカラーフィルタがなく、他の画素上にカ
ラーフィルタが存在する構造となる。本実施例では、カ
ラーフィルタにＣｙ、、Ｙ系を用い、カラーフィルタの
形成には透明ゼラチンを各色毎にパタニング、染色して
作成する方法をとった（第２図−（Ｃ））。
〔実施例２〕
本実施例を第３図に、工程図を第４図に示す。
図中１〜５は第１．２図の場合に同じである。本実施例
は色分解をＲ−Ｇ−Ｂ系の３色で分解するため、Ｒ’−
Ｇ −Ｂのフィルタの透過率に合わせて絞りの開口率を
変化させである。即ち一般にＲ・Ｇは比較的透過率が高
いので開口率の小さい絞りの上にはＲ−Ｇのカラーフィ
ルタを、開口率の大きい絞りの上にはＢのカラーフィル
タを形成した。
は色分解をＲ−Ｇ−Ｂ系の３色で分解するため、Ｒ’−
Ｇ −Ｂのフィルタの透過率に合わせて絞りの開口率を
変化させである。即ち一般にＲ・Ｇは比較的透過率が高
いので開口率の小さい絞りの上にはＲ−Ｇのカラーフィ
ルタを、開口率の大きい絞りの上にはＢのカラーフィル
タを形成した。
第４図の工程（ａｌ〜（ｃ＋は実施例１の場合と同様で
ある。また、本実施例では、第３図からもわかるように
、画素と画素の間にできるスペースの上部も、前記絞り
と同一の材質で遮光するようにした。このことにより、
隣接画素間の光もれがなくなり、固体撮像素子のＭ Ｔ
Ｆ （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＴｒａｎｓｆｅｒＦ
ｕｎｃｔｉｏｎ）の向上にも寄与した。尚、カラーフィ
ルタの色は、この場合Ｒ−Ｇ−Ｂ系に限らず、Ｃｙ−Ｙ
−Ｍｇ系を用いてもよいのはもちろんである。
ある。また、本実施例では、第３図からもわかるように
、画素と画素の間にできるスペースの上部も、前記絞り
と同一の材質で遮光するようにした。このことにより、
隣接画素間の光もれがなくなり、固体撮像素子のＭ Ｔ
Ｆ （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＴｒａｎｓｆｅｒＦ
ｕｎｃｔｉｏｎ）の向上にも寄与した。尚、カラーフィ
ルタの色は、この場合Ｒ−Ｇ−Ｂ系に限らず、Ｃｙ−Ｙ
−Ｍｇ系を用いてもよいのはもちろんである。
〔実施例３〕
本実施例を第５図に、工程図を第６図に示す。
図中１〜５は第１．２図の場合に同しである。本実施例
では第１図と同様に色分解を補色系２色丹−白色で行う
が、絞りの形状が第１図と異なり、画素の中心部分を遮
光するような形状となっている。
では第１図と同様に色分解を補色系２色丹−白色で行う
が、絞りの形状が第１図と異なり、画素の中心部分を遮
光するような形状となっている。
こうすることにより、絞りの位置アライメントが画素に
対しても多少ずれたとしても画素の開口面積は変化しな
いので、アライメントに対するマージンを大きくとれる
という利点がある。第６図の工程（ａ）〜（Ｃ）は実施
例１の場合と同様である。
対しても多少ずれたとしても画素の開口面積は変化しな
いので、アライメントに対するマージンを大きくとれる
という利点がある。第６図の工程（ａ）〜（Ｃ）は実施
例１の場合と同様である。
本発明によれば、画素の面積を変化させることな（画素
に入射する光量を制御することができる。
に入射する光量を制御することができる。
このため、画素面積を変化させることによって特に蓄積
型のフォトダイオードで問題となった。画素容量のばら
つきによるノイズの乗り方のばらつきは全くなくなった
。また、実施例２に見られるように、隣接画素間のスペ
ースの遮光層も同時に作り込めるので、画素間の光もれ
はなくなり、固体撮像装置のＭＴＦの向上にも寄与する
。
型のフォトダイオードで問題となった。画素容量のばら
つきによるノイズの乗り方のばらつきは全くなくなった
。また、実施例２に見られるように、隣接画素間のスペ
ースの遮光層も同時に作り込めるので、画素間の光もれ
はなくなり、固体撮像装置のＭＴＦの向上にも寄与する
。
以上のように本発明により高性能のカラーイメージセン
サが可能になり、発明の効果には多大なものがある。
サが可能になり、発明の効果には多大なものがある。
第１図は本発明の固体撮像装置の画素部を示す図。
第２図（ａ）〜（Ｃ）は第１図の固体撮像装置の製造工
程図。 第３図は本発明の固体撮像装置の画素部を示す図。 第４図（ａｌ〜（ｃ＋は第２図の固体撮像装置の製造工
程図。 第５図は本発明の固体撮像装置の画素部を示す図。 第６図（ａ）〜（Ｃ１は第５図の固体撮像装置の製造工
程図。 １・・・絶縁基板 ２・・・光電変換素子 ３・・・カラーフィルタ ４・・・絞 リ ５・・・透明保護膜 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上 務他１名
程図。 第３図は本発明の固体撮像装置の画素部を示す図。 第４図（ａｌ〜（ｃ＋は第２図の固体撮像装置の製造工
程図。 第５図は本発明の固体撮像装置の画素部を示す図。 第６図（ａ）〜（Ｃ１は第５図の固体撮像装置の製造工
程図。 １・・・絶縁基板 ２・・・光電変換素子 ３・・・カラーフィルタ ４・・・絞 リ ５・・・透明保護膜 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上 務他１名
Claims (3)
- （１）基板上に周期的に配列された複数個の光電変換素
子を有する固体撮像装置において、前記光電変換素子の
うち少なくとも１つの光電変換素子の光電変換面の上部
に絞りを設けたことを特徴とする固体撮像装置。 - （２）前記絞りは、金属薄膜より構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - （３）前記光電変換素子と、該光電変換素子に隣接する
光電変換素子との間にできるスペースを、前記絞りと同
一の金属薄膜により遮光したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316706A JPH01158769A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316706A JPH01158769A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01158769A true JPH01158769A (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=18079994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316706A Pending JPH01158769A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01158769A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021005354A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司ＶｉｓＥｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 光学指紋センサー |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62316706A patent/JPH01158769A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021005354A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司ＶｉｓＥｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 光学指紋センサー |
| US11988855B2 (en) | 2019-06-25 | 2024-05-21 | Visera Technologies Company Limited | Optical fingerprint sensors |
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