JPH01309370A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH01309370A JPH01309370A JP63141196A JP14119688A JPH01309370A JP H01309370 A JPH01309370 A JP H01309370A JP 63141196 A JP63141196 A JP 63141196A JP 14119688 A JP14119688 A JP 14119688A JP H01309370 A JPH01309370 A JP H01309370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- convex lens
- solid
- intermediate layer
- layer
- transparent
- 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
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 37
- 229920002454 poly(glycidyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 5
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 4
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 4
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 4
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P ammonium dichromate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O JOSWYUNQBRPBDN-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 210000002287 horizontal cell Anatomy 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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〕
本発明は固体撮像素子に関し、特にカラー固体撮像素子
に関する。
に関する。
カラー固体撮像素子はカメラの光学系を介して入射され
た光を赤、青、緑あるいはこれらの補色色等に色分離し
、カラー信号を電気信号として取り出すものである。
た光を赤、青、緑あるいはこれらの補色色等に色分離し
、カラー信号を電気信号として取り出すものである。
従来、この種のカラー固体撮像素子は第３図。
第４図に示すような構造となっている。
第３図は固体撮像素子のカラーフィルタを示すレイアウ
ト図、第４図は第３図のＡ−Ａ’線相当部のセンサチッ
プの断面図である。
ト図、第４図は第３図のＡ−Ａ’線相当部のセンサチッ
プの断面図である。
半導体基板（ρ型Ｓｉ基板１）の表面に入射光を光電変
換し、電荷を蓄わえる受光部（ｐ ｒｈ接合ホトダイオ
ードのｎ＋型ホトダイオード領域２を示す）を有してい
て、蓄わえられた電荷は垂直転送電極６に特定のパルス
を加えることにより垂直転送部のｎ型埋込チャネル３に
転送される。
換し、電荷を蓄わえる受光部（ｐ ｒｈ接合ホトダイオ
ードのｎ＋型ホトダイオード領域２を示す）を有してい
て、蓄わえられた電荷は垂直転送電極６に特定のパルス
を加えることにより垂直転送部のｎ型埋込チャネル３に
転送される。
このような構成の受光部の上部には層間膜６を介して光
の入射光量に対する開孔を規定するアルミニウム遮光膜
７を有している。さらにその上部には基板表面を平滑に
するのを目的とした中間層８−１（例えばポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリグリシヂルメタクリレ
ート（ＰＧＭＡ）、ＧＣＭなどの透明高分子樹脂膜）を
介して所定の形状にパターニングされ染色されたマゼン
ダ染色層９を有している。この染色母体にはゼラチン、
カゼイン、グルー等の蛋白質、又はポリビニルアルコー
ルに重クロム酸塩を添加した水溶性レジストが用いられ
る。さらに中間層８−２を介しシアン染色層１０を有し
同様に中間層８−３を介しイエロー染色層１１を有し最
上層には基板表面を平坦にするためにかなり厚い中間層
８−４を有した構造となっている。
の入射光量に対する開孔を規定するアルミニウム遮光膜
７を有している。さらにその上部には基板表面を平滑に
するのを目的とした中間層８−１（例えばポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリグリシヂルメタクリレ
ート（ＰＧＭＡ）、ＧＣＭなどの透明高分子樹脂膜）を
介して所定の形状にパターニングされ染色されたマゼン
ダ染色層９を有している。この染色母体にはゼラチン、
カゼイン、グルー等の蛋白質、又はポリビニルアルコー
ルに重クロム酸塩を添加した水溶性レジストが用いられ
る。さらに中間層８−２を介しシアン染色層１０を有し
同様に中間層８−３を介しイエロー染色層１１を有し最
上層には基板表面を平坦にするためにかなり厚い中間層
８−４を有した構造となっている。
上述した従来のカラー固体撮像素子は受光面積（開口率
）が全体の３０〜５０％と小さいため感度が低く、また
斜めに入射した光は垂直転送部に入る場合がありスミア
が発生するという欠点がある。
）が全体の３０〜５０％と小さいため感度が低く、また
斜めに入射した光は垂直転送部に入る場合がありスミア
が発生するという欠点がある。
本発明の固体撮像素子は半導体基板に設けられた多数の
光電変換素子を含む受光部を備えた固体撮像素子におい
て、前記受光部を被覆する表面が平坦で透明な中間層と
、前記中間層上に前記光電変換素子にそれぞれ対応して
選択的に設けられた透明感光性樹脂層及びその表面を被
覆する他の透明な中間層からなる凸レンズとを有してい
る。
光電変換素子を含む受光部を備えた固体撮像素子におい
て、前記受光部を被覆する表面が平坦で透明な中間層と
、前記中間層上に前記光電変換素子にそれぞれ対応して
選択的に設けられた透明感光性樹脂層及びその表面を被
覆する他の透明な中間層からなる凸レンズとを有してい
る。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すセンサチップの断面図
であり、従来例を示す第４図に対応する。第２図はこの
実施例における光路図である。
であり、従来例を示す第４図に対応する。第２図はこの
実施例における光路図である。
この実施例は、ｐ型Ｓｉ基板１に設けられた多数の充電
変換素子のｎ＋型ホトダイオード領域２を含む受光部を
備えた固体撮像素子において、前述の受光部を被覆する
表面が平坦で透明な中間層８−１〜８−４と、この中間
層上にｎ＋型ホ１〜ダイオード領域に対応して選択的に
設けられた透明感光性樹脂層１３及びその表面を被覆す
る他の透明な中間層８−５からなる凸レンズとを有して
いる。
変換素子のｎ＋型ホトダイオード領域２を含む受光部を
備えた固体撮像素子において、前述の受光部を被覆する
表面が平坦で透明な中間層８−１〜８−４と、この中間
層上にｎ＋型ホ１〜ダイオード領域に対応して選択的に
設けられた透明感光性樹脂層１３及びその表面を被覆す
る他の透明な中間層８−５からなる凸レンズとを有して
いる。
中間層８−１〜８−５はＰＧＭＡよりなり、透明感光性
樹脂層１３はゼラチンよりなる。これらの屈折率は１．
５であり、各染色層の屈折率とは、ぼ等しいので、入射
光がレンズに対し垂直に入射されると仮定した場合第２
図に示した中間層の厚さｔ、及び凸部の厚さｔ′が次式
を満足するとき、開口率はほぼ１００％になる。
樹脂層１３はゼラチンよりなる。これらの屈折率は１．
５であり、各染色層の屈折率とは、ぼ等しいので、入射
光がレンズに対し垂直に入射されると仮定した場合第２
図に示した中間層の厚さｔ、及び凸部の厚さｔ′が次式
を満足するとき、開口率はほぼ１００％になる。
ここでｎＱ、ｎｌはそれぞれ空気、中間層の屈折率、ｐ
が水平方向セルピッチの１／２である。
が水平方向セルピッチの１／２である。
各中間層膜厚及び最上部の透明感光性樹脂層１３の膜厚
は、この（１）式を基準に定めればよい。例えば、ｐ＝
５μｍ、ｔ’ ＝２μｍ、ｎｏ＝ｌ、Ｈ，ｌ＝ｌ、５の
とき、ｔ＝１２．５μｍを設計中心とすればよい。
は、この（１）式を基準に定めればよい。例えば、ｐ＝
５μｍ、ｔ’ ＝２μｍ、ｎｏ＝ｌ、Ｈ，ｌ＝ｌ、５の
とき、ｔ＝１２．５μｍを設計中心とすればよい。
次に、この実施例の製造方法について説明する。
従来のカラー固体撮像素子と同様に半導体基板上に受光
部や転送部を形成した後に、常圧ＣＶＤ法により層間膜
６として酸化シリコンを厚さ１μｍに形成し、続いてア
ルミニウム遮光膜７を１μｍ形成する。次にＰＧＭＡを
４．５μｍ塗布し１４０°Ｃ１３０分ベークし熱硬化さ
せて中間層８−１を形成する。つづいて２％の重クロム
酸アンモニウムを含んだゼラチンを１μｍの厚さに塗布
し７０℃、１５分のプリベークをした後、高圧水銀ラン
プを用いて露光する。その後、純水中に１分間浸漬し、
所定のパターンを形成する。さらにこれを６０℃のマゼ
ンダ染色液に２分間浸漬して、マゼンダ染色層６を形成
する。その上にＰＧＭＡを１μｍ形成し、マゼンダ染色
層６と同様にシアン染色層７、更にはイエロー染色層】
１を積層し最上層にＰ Ｇ Ｍ Ａを４μｍ形成して基
板表面を完全平坦化する。ここまでは従来例の製造法と
同じである。さらに各ｎ“型ホトダイオード領域２に対
応する位置及び平面形状にゼラチンを３μｍの厚さでパ
ターニングして透明感光性樹脂層１３を形成する。その
後、Ｐ Ｇ Ｍ Ａを平均１μｍの厚さに形成すると、
表面が凸状になる。
部や転送部を形成した後に、常圧ＣＶＤ法により層間膜
６として酸化シリコンを厚さ１μｍに形成し、続いてア
ルミニウム遮光膜７を１μｍ形成する。次にＰＧＭＡを
４．５μｍ塗布し１４０°Ｃ１３０分ベークし熱硬化さ
せて中間層８−１を形成する。つづいて２％の重クロム
酸アンモニウムを含んだゼラチンを１μｍの厚さに塗布
し７０℃、１５分のプリベークをした後、高圧水銀ラン
プを用いて露光する。その後、純水中に１分間浸漬し、
所定のパターンを形成する。さらにこれを６０℃のマゼ
ンダ染色液に２分間浸漬して、マゼンダ染色層６を形成
する。その上にＰＧＭＡを１μｍ形成し、マゼンダ染色
層６と同様にシアン染色層７、更にはイエロー染色層】
１を積層し最上層にＰ Ｇ Ｍ Ａを４μｍ形成して基
板表面を完全平坦化する。ここまでは従来例の製造法と
同じである。さらに各ｎ“型ホトダイオード領域２に対
応する位置及び平面形状にゼラチンを３μｍの厚さでパ
ターニングして透明感光性樹脂層１３を形成する。その
後、Ｐ Ｇ Ｍ Ａを平均１μｍの厚さに形成すると、
表面が凸状になる。
各光電変換素子上に凸レンズが設けられているので、受
光部の開口率は向上し、スミアは減小する。
光部の開口率は向上し、スミアは減小する。
以上、カラー固体撮像素子について説明したが、染色層
を設けなければ白黒用の固体撮像素子となり、同様の効
果があることは明らかである。
を設けなければ白黒用の固体撮像素子となり、同様の効
果があることは明らかである。
以上説明したように本発明は、光電変換素子に対応する
位置の表面を凸レンズ状に隆起した構造にすることによ
り、入射光を効率よく光電変換素子の受光面に集光でき
るので斜め入射光も垂直転送部に入ることがなく、スミ
アを低減でき、かつ感度を向上できる効果がある。
位置の表面を凸レンズ状に隆起した構造にすることによ
り、入射光を効率よく光電変換素子の受光面に集光でき
るので斜め入射光も垂直転送部に入ることがなく、スミ
アを低減でき、かつ感度を向上できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例に係るカラー固体撮像素子の
断面図、第２図はこの実施例における光路図、第３図は
カラー固体撮像索子のカラーフィルタを示すレイアウト
図、第４図は従来のカラー固体撮像素子の断面図である
。 １・・・ｐ型Ｓｉ基板、２・・・ｎ＋型ホトダイオード
領域、３・・・ｎ型埋込チャネル、４・・・ｐ＋型チャ
ネルストッパ、５・・・転送電極、６・・・層間膜、７
・・・アルミニウム遮光膜、８−１〜８−５・・・中間
層、９・・・マゼンダ染色層、ＩＯ・・・シアン染色層
、１１・・・イエロー染色層、１２・・・緑フィルタ、
１３・・・透明感光性樹脂層。 代理人 弁理士 内 原 パー 月１図 ス身士芭 竿２図 声 ｊ 図 万 ４図
断面図、第２図はこの実施例における光路図、第３図は
カラー固体撮像索子のカラーフィルタを示すレイアウト
図、第４図は従来のカラー固体撮像素子の断面図である
。 １・・・ｐ型Ｓｉ基板、２・・・ｎ＋型ホトダイオード
領域、３・・・ｎ型埋込チャネル、４・・・ｐ＋型チャ
ネルストッパ、５・・・転送電極、６・・・層間膜、７
・・・アルミニウム遮光膜、８−１〜８−５・・・中間
層、９・・・マゼンダ染色層、ＩＯ・・・シアン染色層
、１１・・・イエロー染色層、１２・・・緑フィルタ、
１３・・・透明感光性樹脂層。 代理人 弁理士 内 原 パー 月１図 ス身士芭 竿２図 声 ｊ 図 万 ４図
Claims (1)
- 半導体基板に設けられた多数の光電変換素子を含む受
光部を備えた固体撮像素子において、前記受光部を被覆
する表面が平坦で透明な中間層と、前記中間層上に前記
光電変換素子にそれぞれ対応して選択的に設けられた透
明感光性樹脂層及びその表面を被覆する他の透明な中間
層からなる凸レンズとを有することを特徴とする固体撮
像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141196A JPH01309370A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141196A JPH01309370A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309370A true JPH01309370A (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=15286390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141196A Pending JPH01309370A (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01309370A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0511404A1 (en) * | 1990-11-16 | 1992-11-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
| EP0523825A1 (en) * | 1991-07-15 | 1993-01-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | A solid-state imaging device provided with microleuses |
| US5672519A (en) * | 1994-02-23 | 1997-09-30 | Lg Semicon Co., Ltd. | Method of fabricating solid state image sensing elements |
| GB2387967A (en) * | 2002-02-05 | 2003-10-29 | Sharp Kk | Semiconductor device intralayer lens |
| JP2015185844A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司ＶｉｓＥｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | ソリッドステート撮像装置とその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233852A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像装置 |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63141196A patent/JPH01309370A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233852A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0511404A1 (en) * | 1990-11-16 | 1992-11-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
| EP0523825A1 (en) * | 1991-07-15 | 1993-01-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | A solid-state imaging device provided with microleuses |
| US5293267A (en) * | 1991-07-15 | 1994-03-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging device |
| US5672519A (en) * | 1994-02-23 | 1997-09-30 | Lg Semicon Co., Ltd. | Method of fabricating solid state image sensing elements |
| GB2387967A (en) * | 2002-02-05 | 2003-10-29 | Sharp Kk | Semiconductor device intralayer lens |
| GB2387967B (en) * | 2002-02-05 | 2004-07-07 | Sharp Kk | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US6903395B2 (en) | 2002-02-05 | 2005-06-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device including interlayer lens |
| JP2015185844A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司ＶｉｓＥｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | ソリッドステート撮像装置とその製造方法 |
| US9412775B2 (en) | 2014-03-20 | 2016-08-09 | Visera Technologies Company Limited | Solid-state imaging devices and methods of fabricating the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4721999A (en) | Color imaging device having white, cyan and yellow convex lens filter portions | |
| JP4623641B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| KR20050016071A (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 카메라 | |
| US7535043B2 (en) | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera | |
| CN100423282C (zh) | Cmos图像传感器及其制造方法 | |
| JPH0645569A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH01309370A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3033242B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US20200075651A1 (en) | Double-layer color filter and method for forming the same | |
| JPH04199874A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6164158A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH07105481B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH0945885A (ja) | Ｃｃｄ固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JPH01246505A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3050646B2 (ja) | カラー固体撮像素子 | |
| JPS6041872B2 (ja) | カラ−固体撮像素子板 | |
| JPS6242449A (ja) | カラ−固体撮像装置 | |
| JPS59122193A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0472664A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH1127588A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JPS6057711B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS60233852A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2697002B2 (ja) | カラー固体撮像素子の製造方法 | |
| JPS63276002A (ja) | カラ−固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPH0224028B2 (ja) |