JPH07169929A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH07169929A JPH07169929A JP5343011A JP34301193A JPH07169929A JP H07169929 A JPH07169929 A JP H07169929A JP 5343011 A JP5343011 A JP 5343011A JP 34301193 A JP34301193 A JP 34301193A JP H07169929 A JPH07169929 A JP H07169929A
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- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 18
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セットの小型化が図れるとともに、低コスト
にて近赤外光への対応が可能な固体撮像装置及びその製
造方法を提供する。 【構成】 センサ部３を含む基板（チップ）１の入射光
側の全面に亘って黒フィルタ２０を形成し、この黒フィ
ルタ２０にてセンサ部３への入射光の可視光領域をカッ
トする構成とする。
にて近赤外光への対応が可能な固体撮像装置及びその製
造方法を提供する。 【構成】 センサ部３を含む基板（チップ）１の入射光
側の全面に亘って黒フィルタ２０を形成し、この黒フィ
ルタ２０にてセンサ部３への入射光の可視光領域をカッ
トする構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エリアセンサやリニア
センサ等の固体撮像装置及びその製造方法に関し、特に
近赤外光対応の固体撮像装置及びその製造方法に関す
る。
センサ等の固体撮像装置及びその製造方法に関し、特に
近赤外光対応の固体撮像装置及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近赤外光対応の固体撮像装置は、例えば
バーコード読取り装置において用いられている。すなわ
ち、バーコード読取り装置では、バーコードの読取り光
として例えば近赤外光を使用していることから、可視光
対応の通常の固体撮像装置を用いることはできなく、近
赤外光対応の固体撮像装置を用いることになる。
バーコード読取り装置において用いられている。すなわ
ち、バーコード読取り装置では、バーコードの読取り光
として例えば近赤外光を使用していることから、可視光
対応の通常の固体撮像装置を用いることはできなく、近
赤外光対応の固体撮像装置を用いることになる。
【０００３】従来、この種の固体撮像装置としては、図
４および図５に示す構成のものが知られている。すなわ
ち、図４に示す従来例では、固体撮像装置４１として可
視光から長波長側の感度を持つ通常の固体撮像装置を使
用し、レンズ４２の入射面側に配した可視光カットフィ
ルタ４３により可視光領域の光を遮断し、レンズ２を通
すことによって固体撮像装置４１の撮像面に結像させる
構成となっていた。
４および図５に示す構成のものが知られている。すなわ
ち、図４に示す従来例では、固体撮像装置４１として可
視光から長波長側の感度を持つ通常の固体撮像装置を使
用し、レンズ４２の入射面側に配した可視光カットフィ
ルタ４３により可視光領域の光を遮断し、レンズ２を通
すことによって固体撮像装置４１の撮像面に結像させる
構成となっていた。
【０００４】一方、図５に示す従来例では、固体撮像装
置５１として上記従来例の場合と同様に通常の固体撮像
装置を使用し、パッケージ５２の開口部に配されたシー
ルガラス５３上に可視光カットフィルタ５４を貼り合わ
せ（又は、シールガラス５３自体を可視光カットフィル
タとして構成）し、レンズ５５により入射光を結像さ
せ、シールガラス５３上の可視光カットフィルタ５４に
よって可視光領域の光を遮断する構成となっていた。
置５１として上記従来例の場合と同様に通常の固体撮像
装置を使用し、パッケージ５２の開口部に配されたシー
ルガラス５３上に可視光カットフィルタ５４を貼り合わ
せ（又は、シールガラス５３自体を可視光カットフィル
タとして構成）し、レンズ５５により入射光を結像さ
せ、シールガラス５３上の可視光カットフィルタ５４に
よって可視光領域の光を遮断する構成となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
従来装置（図４）では、レンズ系に可視光カットフィル
タ４３を取り付ける構成となっているため、その光学系
が大きくなり、セットとしてのサイズも大きくなるとい
う欠点があった。一方、後者の従来装置（図５）では、
シールガラス５３上に可視光カットフィルタ５４を貼り
合わせる構成となっているため、光学系としては小さい
ものとなるが、シールガラス５３に貼り合わせる可視光
カットフィルタ５４自体のコストおよび、貼り合わせ精
度等の問題により、コスト的に高いものになっていた。
従来装置（図４）では、レンズ系に可視光カットフィル
タ４３を取り付ける構成となっているため、その光学系
が大きくなり、セットとしてのサイズも大きくなるとい
う欠点があった。一方、後者の従来装置（図５）では、
シールガラス５３上に可視光カットフィルタ５４を貼り
合わせる構成となっているため、光学系としては小さい
ものとなるが、シールガラス５３に貼り合わせる可視光
カットフィルタ５４自体のコストおよび、貼り合わせ精
度等の問題により、コスト的に高いものになっていた。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、セットの小型化が図
れるとともに、低コストにて近赤外光への対応が可能な
固体撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、セットの小型化が図
れるとともに、低コストにて近赤外光への対応が可能な
固体撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の固体撮像装置は、少なくとも１列分
のセンサ列からなるセンサ部と、このセンサ部と同一の
チップ上に搭載された周辺回路部と、チップの入射光側
の全面に亘って配された可視光カットフィルタとを備え
た構成となっている。
に、請求項１記載の固体撮像装置は、少なくとも１列分
のセンサ列からなるセンサ部と、このセンサ部と同一の
チップ上に搭載された周辺回路部と、チップの入射光側
の全面に亘って配された可視光カットフィルタとを備え
た構成となっている。
【０００８】請求項２記載の固体撮像装置の製造方法
は、少なくとも１列分のセンサ列からなるセンサ部と、
このセンサ部と同一のチップ上に搭載された周辺回路部
と、チップの入射光側の全面に亘って配された可視光カ
ットフィルタとを備えた固体撮像装置の製造方法であっ
て、センサ部上と周辺回路部上に、同一材料によって同
一工程にて可視光カットフィルタを形成するようにして
いる。
は、少なくとも１列分のセンサ列からなるセンサ部と、
このセンサ部と同一のチップ上に搭載された周辺回路部
と、チップの入射光側の全面に亘って配された可視光カ
ットフィルタとを備えた固体撮像装置の製造方法であっ
て、センサ部上と周辺回路部上に、同一材料によって同
一工程にて可視光カットフィルタを形成するようにして
いる。
【０００９】
【作用】請求項１記載の固体撮像装置において、可視光
カットフィルタをチップ全面に配し、入射光の可視光領
域を遮断し、近赤外光への対応を可能とする。これによ
れば、光学系に可視光カットフィルタを配する必要がな
いため、光学系を小さくでき、セットの小型化が図れ
る。
カットフィルタをチップ全面に配し、入射光の可視光領
域を遮断し、近赤外光への対応を可能とする。これによ
れば、光学系に可視光カットフィルタを配する必要がな
いため、光学系を小さくでき、セットの小型化が図れ
る。
【００１０】一方、通常のカラー用固体撮像装置では、
周辺回路部での可視光に対する遮光特性を上げるため
に、遮光層上にさらに可視光カットフィルタを配してい
る。したがって、請求項２記載の製造方法のように、可
視光カットフィルタをセンサ部上と周辺回路部上に、同
一材料によって同一工程にて形成することで、通常のカ
ラー用固体撮像装置にて使用しているオンチップフィル
タ工程をそのまま用いることができるので、フィルタ形
成のためのコストを安くできる。
周辺回路部での可視光に対する遮光特性を上げるため
に、遮光層上にさらに可視光カットフィルタを配してい
る。したがって、請求項２記載の製造方法のように、可
視光カットフィルタをセンサ部上と周辺回路部上に、同
一材料によって同一工程にて形成することで、通常のカ
ラー用固体撮像装置にて使用しているオンチップフィル
タ工程をそのまま用いることができるので、フィルタ形
成のためのコストを安くできる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)
型エリアセンサに適用された本発明の一実施例を示す要
部の断面図である。図１において、Ｎ型シリコン基板１
の表面側のＰウェル２には、センサ部３および垂直レジ
スタ部４、並びに共に図示せぬ水平レジスタ部及び電荷
検出部が形成されている。
に説明する。図１は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)
型エリアセンサに適用された本発明の一実施例を示す要
部の断面図である。図１において、Ｎ型シリコン基板１
の表面側のＰウェル２には、センサ部３および垂直レジ
スタ部４、並びに共に図示せぬ水平レジスタ部及び電荷
検出部が形成されている。
【００１２】センサ部３は、基板１の表面側に形成され
たＰ++型不純物領域である正孔蓄積層５と、その下方に
形成されたＮ+ 型不純物領域である信号電荷蓄積層６と
からなるＨＡＤ(Holl Accumulation Diode) 構造となっ
ている。また、正孔蓄積層５および信号電荷蓄積層６に
隣接してＰ+ 型不純物領域からなるチャネルストップ部
７が形成されている。
たＰ++型不純物領域である正孔蓄積層５と、その下方に
形成されたＮ+ 型不純物領域である信号電荷蓄積層６と
からなるＨＡＤ(Holl Accumulation Diode) 構造となっ
ている。また、正孔蓄積層５および信号電荷蓄積層６に
隣接してＰ+ 型不純物領域からなるチャネルストップ部
７が形成されている。
【００１３】垂直レジスタ部４は、基板１の表面側に形
成されたＮ+ 型不純物領域である信号電荷転送層８と、
この信号電荷転送層８の上方に絶縁層９を介して形成さ
れたポリシリコンからなる転送電極１０とによって構成
されている。また、信号電荷転送層８の下方には、スミ
アを防止するためのＰ型不純物領域１１が形成されてい
る。
成されたＮ+ 型不純物領域である信号電荷転送層８と、
この信号電荷転送層８の上方に絶縁層９を介して形成さ
れたポリシリコンからなる転送電極１０とによって構成
されている。また、信号電荷転送層８の下方には、スミ
アを防止するためのＰ型不純物領域１１が形成されてい
る。
【００１４】そして、センサ部３を除いた領域の上方に
は、絶縁層９を介してアルミからなる遮光層１２が形成
されている。一方、センサ部３と同一の基板（チップ）
１上には、ソースフォロワ回路等の周辺回路が搭載され
ている。なお、図１には、周辺回路を構成する例えばソ
ースフォロワ回路におけるＮチャネルＭＯＳトランジス
タ１３のみを示す。
は、絶縁層９を介してアルミからなる遮光層１２が形成
されている。一方、センサ部３と同一の基板（チップ）
１上には、ソースフォロワ回路等の周辺回路が搭載され
ている。なお、図１には、周辺回路を構成する例えばソ
ースフォロワ回路におけるＮチャネルＭＯＳトランジス
タ１３のみを示す。
【００１５】すなわち、基板１の表面側に形成されたＰ
+ 型不純物領域からなるソース、ドレイン領域１４，１
５と、そのチャネル形成領域上にゲート絶縁膜１６を介
して配されたゲート電極１７とによってＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ１３が構成されている。このソースフォ
ロワ回路のＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３を含む周
辺回路部の上は、センサ部３を除いた領域の上方と同様
に、絶縁層１８を介して遮光層１２と同一の工程にて遮
光層１９が形成されている。
+ 型不純物領域からなるソース、ドレイン領域１４，１
５と、そのチャネル形成領域上にゲート絶縁膜１６を介
して配されたゲート電極１７とによってＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ１３が構成されている。このソースフォ
ロワ回路のＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３を含む周
辺回路部の上は、センサ部３を除いた領域の上方と同様
に、絶縁層１８を介して遮光層１２と同一の工程にて遮
光層１９が形成されている。
【００１６】さらに、センサ部３の絶縁層９上および遮
光層１２，１９上には、基板１の入射光側の全面に亘っ
て、可視光カットフィルタとして作用する黒フィルタ２
０，２１が積層されている。黒フィルタ２０，２１の材
料としては、酸性染料の黒を全て使用可能である。ま
た、酸性染料の赤、青、黄等を混合して黒としたものも
使用できる。さらに、酸性染料の他、一部の直接染料や
反応性染料も使用可能である。
光層１２，１９上には、基板１の入射光側の全面に亘っ
て、可視光カットフィルタとして作用する黒フィルタ２
０，２１が積層されている。黒フィルタ２０，２１の材
料としては、酸性染料の黒を全て使用可能である。ま
た、酸性染料の赤、青、黄等を混合して黒としたものも
使用できる。さらに、酸性染料の他、一部の直接染料や
反応性染料も使用可能である。
【００１７】図２に、上記構成の固体撮像装置での分光
感度特性を示す。同図において、（ａ）は黒フィルタ２
０の特性を、（ｂ）は通常の固体撮像装置の特性をそれ
ぞれ示している。この両者の特性（ａ），（ｂ）より、
近赤外領域にのみ感度を持つ近赤外光対応の固体撮像装
置特性（ｃ）を得ることができる。
感度特性を示す。同図において、（ａ）は黒フィルタ２
０の特性を、（ｂ）は通常の固体撮像装置の特性をそれ
ぞれ示している。この両者の特性（ａ），（ｂ）より、
近赤外領域にのみ感度を持つ近赤外光対応の固体撮像装
置特性（ｃ）を得ることができる。
【００１８】すなわち、センサ部３上に黒フィルタ２０
を形成して可視光カットフィルタとしたことにより、こ
の黒フィルタ２０にて入射光の可視光領域をカットでき
るので、近赤外光対応の固体撮像装置を構成できる。図
３に示すように、この近赤外光対応の固体撮像装置３１
を用いることで、可視光カットフィルタを構成する黒フ
ィルタ３２がＣＣＤチップ３３上にオンチップにて配さ
れていることから、レンズ３４を含む光学系には可視光
カットフィルタを配する必要がなくなるため、光学系を
小さく構成でき、これによりセットの小型化も図れる。
を形成して可視光カットフィルタとしたことにより、こ
の黒フィルタ２０にて入射光の可視光領域をカットでき
るので、近赤外光対応の固体撮像装置を構成できる。図
３に示すように、この近赤外光対応の固体撮像装置３１
を用いることで、可視光カットフィルタを構成する黒フ
ィルタ３２がＣＣＤチップ３３上にオンチップにて配さ
れていることから、レンズ３４を含む光学系には可視光
カットフィルタを配する必要がなくなるため、光学系を
小さく構成でき、これによりセットの小型化も図れる。
【００１９】また、図２において、黒フィルタ２０の分
光感度特性（ａ）は、黒フィルタ２０の膜厚を変えるこ
とにより、感度の立上がり波長をコントロールすること
が可能である。例えば、黒フィルタ２０の膜厚を厚くす
ることにより、図２（ａ）から明らかなように、感度の
立上がり波長が長くなる。したがって、黒フィルタ２０
の膜厚によって感度の立上がり波長をコントロールする
ことにより、用途にあわせて、また使用する光源の波長
により、より最適な分光感度を得ることが可能となる。
光感度特性（ａ）は、黒フィルタ２０の膜厚を変えるこ
とにより、感度の立上がり波長をコントロールすること
が可能である。例えば、黒フィルタ２０の膜厚を厚くす
ることにより、図２（ａ）から明らかなように、感度の
立上がり波長が長くなる。したがって、黒フィルタ２０
の膜厚によって感度の立上がり波長をコントロールする
ことにより、用途にあわせて、また使用する光源の波長
により、より最適な分光感度を得ることが可能となる。
【００２０】ところで、通常のカラー用固体撮像装置に
おいても、可視光に対する遮光特性を上げるために、遮
光層１９上にさらに黒フィルタ２１を積層した構成を採
っている。そこで、本発明においては、近赤外光対応の
固体撮像装置を製造するに当り、センサ部３上の黒フィ
ルタ２０を周辺回路部上の黒フィルタ２１と、同一材料
によって同一工程にて形成するようにしている。これに
より、通常のカラー用固体撮像装置にて使用しているオ
ンチップフィルタ工程をそのまま用いることができるの
で、フィルタ形成のためのコストを安くできる。
おいても、可視光に対する遮光特性を上げるために、遮
光層１９上にさらに黒フィルタ２１を積層した構成を採
っている。そこで、本発明においては、近赤外光対応の
固体撮像装置を製造するに当り、センサ部３上の黒フィ
ルタ２０を周辺回路部上の黒フィルタ２１と、同一材料
によって同一工程にて形成するようにしている。これに
より、通常のカラー用固体撮像装置にて使用しているオ
ンチップフィルタ工程をそのまま用いることができるの
で、フィルタ形成のためのコストを安くできる。
【００２１】なお、上記実施例においては、センサ部が
複数列分のセンサ列からなるエリアセンサに適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、センサ部が１列分のセンサ列からなるリニアセンサ
にも同様に適用し得るものである。
複数列分のセンサ列からなるエリアセンサに適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、センサ部が１列分のセンサ列からなるリニアセンサ
にも同様に適用し得るものである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、可視光カットフィルタをチップ全面に配
し、入射光の可視光領域を遮断し、近赤外光への対応を
可能としたことにより、光学系に可視光カットフィルタ
を配する必要がないため、光学系を小さくでき、よって
セットの小型化が図れることになる。
明によれば、可視光カットフィルタをチップ全面に配
し、入射光の可視光領域を遮断し、近赤外光への対応を
可能としたことにより、光学系に可視光カットフィルタ
を配する必要がないため、光学系を小さくでき、よって
セットの小型化が図れることになる。
【００２３】請求項２記載の発明によれば、可視光カッ
トフィルタをセンサ部上と周辺回路部上に、同一材料に
よって同一工程にて形成するようにしたことにより、通
常のカラー用固体撮像装置にて使用しているオンチップ
フィルタ工程をそのまま用いることができるので、フィ
ルタ形成を低コストにて実現できることになる。
トフィルタをセンサ部上と周辺回路部上に、同一材料に
よって同一工程にて形成するようにしたことにより、通
常のカラー用固体撮像装置にて使用しているオンチップ
フィルタ工程をそのまま用いることができるので、フィ
ルタ形成を低コストにて実現できることになる。
【図１】本発明の一実施例を示す要部の断面図である。
【図２】本発明による固体撮像装置での分光感度特性を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明に係る光学系の概略構成図である。
【図４】一従来例に係る光学系の概略構成図である。
【図５】他の従来例に係る光学系の概略構成図である。
１ Ｎ型シリコン基板 ３ センサ部 ４ 垂直レジスタ部 ５ 正孔蓄積層 ６ 信号電荷蓄積層 ８ 信号電荷転送層 １０ 転送電極 １２，１９ 遮光層 １３ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ ２０，２１，３２ 黒フィルタ
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも１列分のセンサ列からなるセ
ンサ部と、 前記センサ部と同一のチップ上に搭載された周辺回路部
と、 前記チップの入射光側の全面に亘って配された可視光カ
ットフィルタとを備えたことを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項２】 少なくとも１列分のセンサ列からなるセ
ンサ部と、前記センサ部と同一のチップ上に搭載された
周辺回路部と、前記チップの入射光側の全面に亘って配
された可視光カットフィルタとを備えた固体撮像装置の
製造方法であって、 前記センサ部上と前記周辺回路部上に、同一材料によっ
て同一工程にて前記可視光カットフィルタを形成するこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343011A JPH07169929A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343011A JPH07169929A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169929A true JPH07169929A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18358252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343011A Pending JPH07169929A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169929A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103420A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法 |
| JP2001267543A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | Sony Corp | 固体撮像素子およびこれを用いたカメラシステム |
| KR100378779B1 (ko) * | 1998-06-05 | 2003-04-07 | 엔이씨 일렉트로닉스 코포레이션 | 고체촬상장치 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP5343011A patent/JPH07169929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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