JPH06118209A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH06118209A JPH06118209A JP4263574A JP26357492A JPH06118209A JP H06118209 A JPH06118209 A JP H06118209A JP 4263574 A JP4263574 A JP 4263574A JP 26357492 A JP26357492 A JP 26357492A JP H06118209 A JPH06118209 A JP H06118209A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体撮像素子の受光部の上に中間層を介して
マイクロレンズを配設した固体撮像装置において、受光
領域内の感度を均一にする。 【構成】 マイクロレンズ形成面となる中間層８の上面
を、固体撮像素子の中央部から周辺部に向かうにしたが
って連続的又はステップ状に低くなるよう凸状に形成す
る。受光領域の周辺部になるほど受光部２からマイクロ
レンズ７までの距離をマイクロレンズ７の焦点距離より
も短くすることにより、受光領域の周辺になるほど増加
する斜め方向の入射光成分を、一点に集光する前に効率
よく受光部２に取り込むことができる。そのため、固体
撮像装置の受光領域内の感度がほぼ均一となり、輝度シ
ェーディングを抑制することができる。
マイクロレンズを配設した固体撮像装置において、受光
領域内の感度を均一にする。 【構成】 マイクロレンズ形成面となる中間層８の上面
を、固体撮像素子の中央部から周辺部に向かうにしたが
って連続的又はステップ状に低くなるよう凸状に形成す
る。受光領域の周辺部になるほど受光部２からマイクロ
レンズ７までの距離をマイクロレンズ７の焦点距離より
も短くすることにより、受光領域の周辺になるほど増加
する斜め方向の入射光成分を、一点に集光する前に効率
よく受光部２に取り込むことができる。そのため、固体
撮像装置の受光領域内の感度がほぼ均一となり、輝度シ
ェーディングを抑制することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロレンズを備え
た固体撮像装置に係り、特に受光領域内の感度を均一に
するための対策に関するものである。
た固体撮像装置に係り、特に受光領域内の感度を均一に
するための対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像素子の小型化、高画素化
に伴い受光部面積の減少による感度の低下が問題となっ
ている。そこで、この問題を解決するために、現在では
受光部の上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置が利
用されている。
に伴い受光部面積の減少による感度の低下が問題となっ
ている。そこで、この問題を解決するために、現在では
受光部の上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置が利
用されている。
【０００３】以下に、従来のマイクロレンズを備えた固
体撮像装置について説明する。
体撮像装置について説明する。
【０００４】図６は従来の固体撮像装置の断面図であ
る。図６において、１はシリコンからなる半導体基板、
２はフォトダイオードからなる受光部、３はアルミニウ
ムからなる遮光部、４はアクリル系透明膜からなる平坦
化層、５は天然有機レジストからなり、所望の色に染色
された色フィルター層、６はアクリル系透明膜からなる
マイクロレンズ下平坦化層、７はアクリル系樹脂からな
るマイクロレンズである。この構成によって、受光部２
の上方だけではなく遮光部３の上方にも入射してくる光
がマイクロレンズ７を通り集光され、マイクロレンズ下
平坦化層６を通った後、所望の波長を持った光のみが色
フィルター層５を通過し、さらに平坦化層４を通り、受
光部２に入射するようになされている。そして、この受
光部２に入射した光は、その量に応じて受光部２で信号
電荷に変換される。
る。図６において、１はシリコンからなる半導体基板、
２はフォトダイオードからなる受光部、３はアルミニウ
ムからなる遮光部、４はアクリル系透明膜からなる平坦
化層、５は天然有機レジストからなり、所望の色に染色
された色フィルター層、６はアクリル系透明膜からなる
マイクロレンズ下平坦化層、７はアクリル系樹脂からな
るマイクロレンズである。この構成によって、受光部２
の上方だけではなく遮光部３の上方にも入射してくる光
がマイクロレンズ７を通り集光され、マイクロレンズ下
平坦化層６を通った後、所望の波長を持った光のみが色
フィルター層５を通過し、さらに平坦化層４を通り、受
光部２に入射するようになされている。そして、この受
光部２に入射した光は、その量に応じて受光部２で信号
電荷に変換される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示し
た従来の固体撮像装置の構造では、入射光が垂直光の場
合は、図７のように入射光の集光点が受光部２上に設定
されているため、入射光は問題なく受光部２に集光す
る。しかし、入射光が斜め光になった場合は、図８に示
すように、集光位置が受光部２から外方にずれて受光部
２に入射する光量が減少し、それによって感度が低下す
る。一方、ビデオカメラのレンズにより集光されて固体
撮像装置に入射してくる光の主光線は、レンズ絞りの開
口径に関係なく固体撮像装置の光軸中心から遠ざかるほ
ど角度をもつため、固体撮像装置の受光領域内でも光軸
中心から遠ざかるほどマイクロレンズ７による集光位置
が受光部２からずれることになる。このため、周辺部に
おける感度の低下によって輝度シェーディングがおこる
という問題があった。
た従来の固体撮像装置の構造では、入射光が垂直光の場
合は、図７のように入射光の集光点が受光部２上に設定
されているため、入射光は問題なく受光部２に集光す
る。しかし、入射光が斜め光になった場合は、図８に示
すように、集光位置が受光部２から外方にずれて受光部
２に入射する光量が減少し、それによって感度が低下す
る。一方、ビデオカメラのレンズにより集光されて固体
撮像装置に入射してくる光の主光線は、レンズ絞りの開
口径に関係なく固体撮像装置の光軸中心から遠ざかるほ
ど角度をもつため、固体撮像装置の受光領域内でも光軸
中心から遠ざかるほどマイクロレンズ７による集光位置
が受光部２からずれることになる。このため、周辺部に
おける感度の低下によって輝度シェーディングがおこる
という問題があった。
【０００６】これらの問題に対して、光軸中心から端へ
向かうに従ってマイクロレンズと受光部の位置をずらせ
ることにより、周辺部における集光位置と受光部との位
置のずれを解消する方法も提案されているが、そうする
と、パターン形成工程の繁雑化，精度の悪化等を招く虞
れがある。
向かうに従ってマイクロレンズと受光部の位置をずらせ
ることにより、周辺部における集光位置と受光部との位
置のずれを解消する方法も提案されているが、そうする
と、パターン形成工程の繁雑化，精度の悪化等を招く虞
れがある。
【０００７】本発明は斯かる点に鑑み、特に上述のよう
な受光領域の周辺部における感度の低下は、平坦な面上
にマイクロレンズが形成されていることが一因となって
いる点に着目してなされたものであり、その目的は、固
体撮像装置において、マイクロレンズが形成される面を
素子中央部が隆起した凸状とすることにより、周辺部に
おける感度の低下を抑制し、もって、マイクロレンズと
受光部をずらせることなく、輝度シェーディングを抑制
することにある。
な受光領域の周辺部における感度の低下は、平坦な面上
にマイクロレンズが形成されていることが一因となって
いる点に着目してなされたものであり、その目的は、固
体撮像装置において、マイクロレンズが形成される面を
素子中央部が隆起した凸状とすることにより、周辺部に
おける感度の低下を抑制し、もって、マイクロレンズと
受光部をずらせることなく、輝度シェーディングを抑制
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介してマイク
ロレンズを配設してなる固体撮像装置を前提とし、上記
マイクロレンズの形成面となる中間層の上面を、固体撮
像素子の中央部から周辺部へむかうに従って連続的に低
くなるよう凸状に形成したものである。
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介してマイク
ロレンズを配設してなる固体撮像装置を前提とし、上記
マイクロレンズの形成面となる中間層の上面を、固体撮
像素子の中央部から周辺部へむかうに従って連続的に低
くなるよう凸状に形成したものである。
【０００９】請求項２の発明の講じた手段は、図５に示
すように、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介して
マイクロレンズを配設してなる固体撮像装置を前提と
し、上記マイクロレンズ形成面となる中間層の上面を、
固体撮像素子中央部から周辺部へむかうに従ってステッ
プ状に低くなるよう凸状に形成したものである。
すように、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介して
マイクロレンズを配設してなる固体撮像装置を前提と
し、上記マイクロレンズ形成面となる中間層の上面を、
固体撮像素子中央部から周辺部へむかうに従ってステッ
プ状に低くなるよう凸状に形成したものである。
【００１０】請求項３の発明の講じた手段は、固体撮像
素子の受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配
設してなる固体撮像装置を前提とし、上記マイクロレン
ズ形成面となる中間層の上面を、固体撮像素子中央部か
ら周辺部へむかうに従って、一部は連続的に他部はステ
ップ状に低くなるよう凸状に形成したものである。
素子の受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配
設してなる固体撮像装置を前提とし、上記マイクロレン
ズ形成面となる中間層の上面を、固体撮像素子中央部か
ら周辺部へむかうに従って、一部は連続的に他部はステ
ップ状に低くなるよう凸状に形成したものである。
【００１１】
【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、ビデ
オカメラのレンズによって集光された光は、固体撮像装
置の受光領域の中心部付近においては、固体撮像装置の
表面に対してほぼ垂直に入射する垂直光成分が多く、マ
イクロレンズに入射した光は、凸状の中間層の最も厚い
部分を通過して受光部に入射し、入射光の集光点は受光
部の垂線上にあるため、容易に感度が得られる。
オカメラのレンズによって集光された光は、固体撮像装
置の受光領域の中心部付近においては、固体撮像装置の
表面に対してほぼ垂直に入射する垂直光成分が多く、マ
イクロレンズに入射した光は、凸状の中間層の最も厚い
部分を通過して受光部に入射し、入射光の集光点は受光
部の垂線上にあるため、容易に感度が得られる。
【００１２】一方、固体撮像装置の受光領域の周辺部に
おいては、斜め方向の入射光成分が多くなる。その場
合、入射光が斜め光のため集光点が受光部から外方にず
れようとするが、マイクロレンズの形成面となる中間層
の上面が凸状に形成され、中間層の周辺部における膜厚
が中心部の膜厚よりも薄いので、周辺部における受光部
とマイクロレンズの間の距離がマイクロレンズのもつ焦
点距離よりも短くなり、大部分の入射光が外方にずれる
ことなく受光部に取り入れられる。また、中間層が周辺
部では薄いことで、固体撮像素子の感度が周辺部で高く
なる。
おいては、斜め方向の入射光成分が多くなる。その場
合、入射光が斜め光のため集光点が受光部から外方にず
れようとするが、マイクロレンズの形成面となる中間層
の上面が凸状に形成され、中間層の周辺部における膜厚
が中心部の膜厚よりも薄いので、周辺部における受光部
とマイクロレンズの間の距離がマイクロレンズのもつ焦
点距離よりも短くなり、大部分の入射光が外方にずれる
ことなく受光部に取り入れられる。また、中間層が周辺
部では薄いことで、固体撮像素子の感度が周辺部で高く
なる。
【００１３】したがって、受光部の周辺部における集光
率の低下が可及的に抑制され、固体撮像装置の受光領域
内で均一な感度が得られることになる。
率の低下が可及的に抑制され、固体撮像装置の受光領域
内で均一な感度が得られることになる。
【００１４】請求項２の発明では、マイクロレンズ形成
面となる中間層の上面が、固体撮像素子の中央部から周
辺部に向かうにしたがってステップ状に低くなるよう凸
状に形成されているので、受光部の周辺部におけるマイ
クロレンズとの間の距離がマイクロレンズの焦点距離よ
りも短くなり、上記請求項１の発明と同様の作用が得ら
れることになる。
面となる中間層の上面が、固体撮像素子の中央部から周
辺部に向かうにしたがってステップ状に低くなるよう凸
状に形成されているので、受光部の周辺部におけるマイ
クロレンズとの間の距離がマイクロレンズの焦点距離よ
りも短くなり、上記請求項１の発明と同様の作用が得ら
れることになる。
【００１５】請求項３の発明では、マイクロレンズ形成
面となる中間層の上面が、固体撮像素子の中央部から周
辺部に向かうにしたがって、一部は連続的に他部はステ
ップ状に低くなるよう凸状に形成されているので、上記
請求項１又は２の発明と同様の作用が得られることにな
る。
面となる中間層の上面が、固体撮像素子の中央部から周
辺部に向かうにしたがって、一部は連続的に他部はステ
ップ状に低くなるよう凸状に形成されているので、上記
請求項１又は２の発明と同様の作用が得られることにな
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１７】まず、請求項１の発明に係る第１実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１８】図１は、第１実施例における固体撮像装置
の断面構造を示し、１はシリコンからなる半導体基板、
２はフォトダイオードからなる受光部、３はアルミニウ
ムからなる遮光部、４はアクリル系透明膜からなる平坦
化層、５は天然有機レジストからなり、所望の色に染色
された色フィルター層、７はアクリル系樹脂からなるマ
イクロレンズ、８ａはアクリル系透明膜からなるマイク
ロレンズ直下の中間層である。
の断面構造を示し、１はシリコンからなる半導体基板、
２はフォトダイオードからなる受光部、３はアルミニウ
ムからなる遮光部、４はアクリル系透明膜からなる平坦
化層、５は天然有機レジストからなり、所望の色に染色
された色フィルター層、７はアクリル系樹脂からなるマ
イクロレンズ、８ａはアクリル系透明膜からなるマイク
ロレンズ直下の中間層である。
【００１９】ここで、本発明の特徴として、上記図１の
マイクロレンズ７が形成される中間層８ａの上面は、素
子中央部が隆起した凸状に形成されている。この凸状の
中間層８ａは、後述のような固体撮像装置の感度特性
（図２参照）を考慮して、受光部２からマイクロレンズ
７までの距離が固体撮像装置の中心部付近で約１０μ
ｍ、そして周辺部にむかうほどその距離は連続的に短く
なり、固体撮像装置周辺端部で約４〜５μｍとなるよう
な構造が得られる形状になされている。
マイクロレンズ７が形成される中間層８ａの上面は、素
子中央部が隆起した凸状に形成されている。この凸状の
中間層８ａは、後述のような固体撮像装置の感度特性
（図２参照）を考慮して、受光部２からマイクロレンズ
７までの距離が固体撮像装置の中心部付近で約１０μ
ｍ、そして周辺部にむかうほどその距離は連続的に短く
なり、固体撮像装置周辺端部で約４〜５μｍとなるよう
な構造が得られる形状になされている。
【００２０】一方、図２はビデオカメラのレンズの絞り
値がＦ１．４（開放）およびＦ８のときの固体撮像装置
受光部からマイクロレンズまでの距離に対する固体撮像
装置の感度の変化の一例をグラフに示したものである。
同図に示すように、ビデオカメラのレンズの絞り値がＦ
１．４（開放）の場合、すなわち固体撮像装置への入射
光が固体撮像装置表面に対して角度をもつ場合は、受光
部２からマイクロレンズ７までの距離が短くなるほど感
度が向上することがわかる。また、ビデオカメラのレン
ズの絞り値がＦ８の場合つまり固体撮像装置への入射光
が固体撮像装置表面に対して垂直に近い場合、この例で
は受光部２からマイクロレンズ７までの距離が約１０μ
ｍの点にピークが存在することがわかる。すなわち、固
体撮像装置表面に対して角度をもった入射光成分に対し
て、最も高い感度が得られる受光部２からマイクロレン
ズ７までの距離は、平坦化層４および色フィルター層５
の層厚を考慮に入れた場合、約４〜５μｍであるといえ
る。また、垂直光成分に対して高い感度を得るためには
その距離は約１０μｍ必要である。
値がＦ１．４（開放）およびＦ８のときの固体撮像装置
受光部からマイクロレンズまでの距離に対する固体撮像
装置の感度の変化の一例をグラフに示したものである。
同図に示すように、ビデオカメラのレンズの絞り値がＦ
１．４（開放）の場合、すなわち固体撮像装置への入射
光が固体撮像装置表面に対して角度をもつ場合は、受光
部２からマイクロレンズ７までの距離が短くなるほど感
度が向上することがわかる。また、ビデオカメラのレン
ズの絞り値がＦ８の場合つまり固体撮像装置への入射光
が固体撮像装置表面に対して垂直に近い場合、この例で
は受光部２からマイクロレンズ７までの距離が約１０μ
ｍの点にピークが存在することがわかる。すなわち、固
体撮像装置表面に対して角度をもった入射光成分に対し
て、最も高い感度が得られる受光部２からマイクロレン
ズ７までの距離は、平坦化層４および色フィルター層５
の層厚を考慮に入れた場合、約４〜５μｍであるといえ
る。また、垂直光成分に対して高い感度を得るためには
その距離は約１０μｍ必要である。
【００２１】次に、図１に示すような凸状中間層８ａを
有するカラー固体撮像装置について、その動作を説明を
する。
有するカラー固体撮像装置について、その動作を説明を
する。
【００２２】図２に示すように、ビデオカメラのレンズ
によって集光された光は、固体撮像装置受光領域の中心
部付近においては、固体撮像装置の表面に対してほぼ垂
直に入射する垂直光成分が多い。しかし、中心部から周
辺部へ離れる程、入射光の主光線が角度を持つようにな
り、斜め方向の入射光成分が増加する。ここで受光領域
の中心付近と周辺部に分けて、その動作を説明する。
によって集光された光は、固体撮像装置受光領域の中心
部付近においては、固体撮像装置の表面に対してほぼ垂
直に入射する垂直光成分が多い。しかし、中心部から周
辺部へ離れる程、入射光の主光線が角度を持つようにな
り、斜め方向の入射光成分が増加する。ここで受光領域
の中心付近と周辺部に分けて、その動作を説明する。
【００２３】図３は、上記固体撮像装置の受光領域の中
心付近における断面構造を抜粋したものである。図３に
示すように、垂直光に近い光が入射する中心部において
は、マイクロレンズ７に入射した光は、凸状の中間層８
ａの最も厚い部分を通過し、所望の波長を持った光のみ
が色フィルター層５を通り、さらに平坦化層４を通り、
受光部２に入射する。この場合は、入射光の集光点は受
光部２の垂線上にあるため、容易に感度を得ることがで
きる。
心付近における断面構造を抜粋したものである。図３に
示すように、垂直光に近い光が入射する中心部において
は、マイクロレンズ７に入射した光は、凸状の中間層８
ａの最も厚い部分を通過し、所望の波長を持った光のみ
が色フィルター層５を通り、さらに平坦化層４を通り、
受光部２に入射する。この場合は、入射光の集光点は受
光部２の垂線上にあるため、容易に感度を得ることがで
きる。
【００２４】次に、受光領域の周辺部について述べる。
図４は上記固体撮像装置の受光領域の周辺部における断
面構造を抜粋したものである。図４に示すように、ここ
では斜め方向の入射光成分が多くなる。マイクロレンズ
７に入射した斜め光は、膜厚が中心に比べて薄い凸状の
中間層８を通過し、所望の波長を持った光のみが色フィ
ルター層５を通り、さらに平坦化層４を通り、受光部２
に入射する。この場合、入射光が斜め光のため集光点が
受光部５からずれる。しかし、中間層８ａを凸状とし
て、受光部２の周辺部における膜厚を中心部よりも薄く
し、周辺部における受光部２とマイクロレンズ７の間の
距離をマイクロレンズ７のもつ焦点距離より短くするこ
とにより、外方の遮光部３にずれて遮光部３で遮られる
光を極力少なくして、大部分の入射光を受光部２に取り
入れることができる。
図４は上記固体撮像装置の受光領域の周辺部における断
面構造を抜粋したものである。図４に示すように、ここ
では斜め方向の入射光成分が多くなる。マイクロレンズ
７に入射した斜め光は、膜厚が中心に比べて薄い凸状の
中間層８を通過し、所望の波長を持った光のみが色フィ
ルター層５を通り、さらに平坦化層４を通り、受光部２
に入射する。この場合、入射光が斜め光のため集光点が
受光部５からずれる。しかし、中間層８ａを凸状とし
て、受光部２の周辺部における膜厚を中心部よりも薄く
し、周辺部における受光部２とマイクロレンズ７の間の
距離をマイクロレンズ７のもつ焦点距離より短くするこ
とにより、外方の遮光部３にずれて遮光部３で遮られる
光を極力少なくして、大部分の入射光を受光部２に取り
入れることができる。
【００２５】すなわち、上記図８のごとく、マイクロレ
ンズ７と受光部２との間に上面が平面状であるマイクロ
レンズ下平坦化層６が介在する場合には、集光位置が受
光部２からずれて受光部２に入射する光量が減少し、そ
れによって感度が低下する。これに対し、上記第１実施
例では、斜め方向の入射光成分が多い受光領域周辺部に
おいても、中間層８ａの周辺部における厚みが薄くなっ
ているために、集光位置の外方へのずれが解消される。
また、上記図２に示すように、固体撮像装置の感度も、
中間層８ａが薄い周辺部で最も高い。したがって、集光
率の低下が抑制され、固体撮像装置の受光領域内で均一
な感度を得ることができるのである。
ンズ７と受光部２との間に上面が平面状であるマイクロ
レンズ下平坦化層６が介在する場合には、集光位置が受
光部２からずれて受光部２に入射する光量が減少し、そ
れによって感度が低下する。これに対し、上記第１実施
例では、斜め方向の入射光成分が多い受光領域周辺部に
おいても、中間層８ａの周辺部における厚みが薄くなっ
ているために、集光位置の外方へのずれが解消される。
また、上記図２に示すように、固体撮像装置の感度も、
中間層８ａが薄い周辺部で最も高い。したがって、集光
率の低下が抑制され、固体撮像装置の受光領域内で均一
な感度を得ることができるのである。
【００２６】次に、請求項２の発明に係る第２実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２７】図２は、第２実施例における固体撮像装置
の構成を示し、アクリル系透明膜からなるマイクロレン
ズ７の直下部は、中央部から周辺部にむかうほどステッ
プ状に薄くなるように形成された階段状の中間層８ｂと
なっている。その他の構成は上記第１実施例における図
１に示す構成と同様である。
の構成を示し、アクリル系透明膜からなるマイクロレン
ズ７の直下部は、中央部から周辺部にむかうほどステッ
プ状に薄くなるように形成された階段状の中間層８ｂと
なっている。その他の構成は上記第１実施例における図
１に示す構成と同様である。
【００２８】本実施例でも、上記第１実施例と同様に、
階段状の中間層８ｂの周辺部における膜厚を受光領域の
中心部よりも薄くし、受光部２とマイクロレンズ７の間
の距離をマイクロレンズ７のもつ焦点距離より短くする
ことにより、遮光部３に遮られる光を極力少なくして、
大部分の入射光を受光部２に取り入れることができると
ともに、中間層８ｂが周辺部で薄いことで周辺部におけ
る受光部２の感度が高くなる。よって、斜め方向の入射
光成分が多い受光領域周辺部においても集光率の低下は
ほとんどなく、固体撮像装置受光領域内で均一な感度を
得ることができる。
階段状の中間層８ｂの周辺部における膜厚を受光領域の
中心部よりも薄くし、受光部２とマイクロレンズ７の間
の距離をマイクロレンズ７のもつ焦点距離より短くする
ことにより、遮光部３に遮られる光を極力少なくして、
大部分の入射光を受光部２に取り入れることができると
ともに、中間層８ｂが周辺部で薄いことで周辺部におけ
る受光部２の感度が高くなる。よって、斜め方向の入射
光成分が多い受光領域周辺部においても集光率の低下は
ほとんどなく、固体撮像装置受光領域内で均一な感度を
得ることができる。
【００２９】なお、上記各実施例では、色フィルター層
５を有するカラー固体撮像装置について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、色フィ
ルター層を形成しない白黒固体撮像装置についても同様
の効果が得られる。
５を有するカラー固体撮像装置について説明したが、本
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、色フィ
ルター層を形成しない白黒固体撮像装置についても同様
の効果が得られる。
【００３０】さらに、実施例は省略するが、中間層８を
中央部から周辺部にかけて薄くする場合、その一部を連
続的に他部を階段的に薄くしていくようにしてもよい。
その場合にも、上記各実施例と同様の効果を得ることが
できる。
中央部から周辺部にかけて薄くする場合、その一部を連
続的に他部を階段的に薄くしていくようにしてもよい。
その場合にも、上記各実施例と同様の効果を得ることが
できる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介してマ
イクロレンズを配設してなる固体撮像装置において、マ
イクロレンズの形成面となる中間層の上面を、固体撮像
素子の中央部から周辺部に向かうにしたがって連続的に
低くなるよう凸状に形成するようにしたので、斜め光が
多くなる固体撮像装置の受光領域の周辺部においても、
受光部とマイクロレンズの間の距離がマイクロレンズの
もつ焦点距離よりも短くなることで、集光率の低下を可
及的に抑制することができ、よって、固体撮像装置の受
光領域における感度の均一化を図り、輝度シェーディン
グを抑制することができる。
よれば、固体撮像素子の受光部の上に中間層を介してマ
イクロレンズを配設してなる固体撮像装置において、マ
イクロレンズの形成面となる中間層の上面を、固体撮像
素子の中央部から周辺部に向かうにしたがって連続的に
低くなるよう凸状に形成するようにしたので、斜め光が
多くなる固体撮像装置の受光領域の周辺部においても、
受光部とマイクロレンズの間の距離がマイクロレンズの
もつ焦点距離よりも短くなることで、集光率の低下を可
及的に抑制することができ、よって、固体撮像装置の受
光領域における感度の均一化を図り、輝度シェーディン
グを抑制することができる。
【００３２】請求項２の発明によれば、固体撮像素子の
受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配設して
なる固体撮像装置において、マイクロレンズ形成面とな
る中間層の上面を、固体撮像素子の中央部から周辺部に
向かうにしたがってステップ状に低くなるよう凸状に形
成したので、受光部の周辺部におけるマイクロレンズと
の間の距離がマイクロレンズの焦点距離よりも短くな
り、上記請求項１の発明と同様の効果を得ることができ
る。
受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配設して
なる固体撮像装置において、マイクロレンズ形成面とな
る中間層の上面を、固体撮像素子の中央部から周辺部に
向かうにしたがってステップ状に低くなるよう凸状に形
成したので、受光部の周辺部におけるマイクロレンズと
の間の距離がマイクロレンズの焦点距離よりも短くな
り、上記請求項１の発明と同様の効果を得ることができ
る。
【００３３】請求項３の発明によれば、固体撮像素子の
受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配設して
なる固体撮像装置において、マイクロレンズ形成面とな
る中間層の上面を、固体撮像素子の中央部から周辺部に
向かうにしたがって一部は連続的に他部はステップ状に
低くなるよう凸状に形成したので、上記請求項１又は２
の発明と同様の効果を得ることができる。
受光部の上に中間層を介してマイクロレンズを配設して
なる固体撮像装置において、マイクロレンズ形成面とな
る中間層の上面を、固体撮像素子の中央部から周辺部に
向かうにしたがって一部は連続的に他部はステップ状に
低くなるよう凸状に形成したので、上記請求項１又は２
の発明と同様の効果を得ることができる。
【図１】第１実施例における固体撮像装置の主要部の構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図２】固体撮像装置受光部からマイクロレンズまでの
距離に対する固体撮像装置の感度変化を示したグラフで
ある。
距離に対する固体撮像装置の感度変化を示したグラフで
ある。
【図３】第１実施例における固体撮像装置の受光領域の
中心付近における入射光の状態を示す断面図である。
中心付近における入射光の状態を示す断面図である。
【図４】第１実施例における固体撮像装置の受光領域の
周辺付近における入射光の状態を示す断面図である。
周辺付近における入射光の状態を示す断面図である。
【図５】第２実施例における固体撮像装置の主要部の断
面図である。
面図である。
【図６】従来の固体撮像装置の主要部の断面図である。
【図７】従来の固体撮像装置の受光領域の中心付近にお
ける入射光の状態を示す断面図である。
ける入射光の状態を示す断面図である。
【図８】従来の固体撮像装置の受光領域の周辺付近にお
ける入射光の状態を示す断面図である。
ける入射光の状態を示す断面図である。
１ 半導体基板 ２ 受光部 ３ 遮光部 ４ 平坦化層 ５ 色フィルター層 ６ マイクロレンズ下平坦化層 ７ マイクロレンズ ８ 中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 則久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 冨谷 克巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 児玉 宏達 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 固体撮像素子の受光部の上に中間層を介
してマイクロレンズを配設してなる固体撮像装置におい
て、 上記マイクロレンズの形成面となる中間層の上面は、固
体撮像素子の中央部から周辺部へむかうに従って連続的
に低くなるよう凸状に形成されていることを特徴とする
固体撮像装置。 - 【請求項２】 固体撮像素子の受光部の上に中間層を介
してマイクロレンズを配設してなる固体撮像装置におい
て、 上記マイクロレンズ形成面となる中間層の上面は、固体
撮像素子中央部から周辺部へむかうに従ってステップ状
に低くなるよう凸状に形成されていることを特徴とする
固体撮像装置。 - 【請求項３】 固体撮像素子の受光部の上に中間層を介
してマイクロレンズを配設してなる固体撮像装置におい
て、 上記マイクロレンズ形成面となる中間層の上面は、固体
撮像素子中央部から周辺部へむかうに従って、一部は連
続的に他部はステップ状に低くなるよう凸状に形成され
ていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4263574A JP2742185B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4263574A JP2742185B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118209A true JPH06118209A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2742185B2 JP2742185B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17391448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4263574A Expired - Lifetime JP2742185B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742185B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009869A1 (fr) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Comoc Corporation | Reseau de microlentilles et afficheur comprenant ledit reseau |
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1992
- 1992-10-01 JP JP4263574A patent/JP2742185B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JP2742185B2 (ja) | 1998-04-22 |
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