JPH07176708A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPH07176708A
JPH07176708A JP5321524A JP32152493A JPH07176708A JP H07176708 A JPH07176708 A JP H07176708A JP 5321524 A JP5321524 A JP 5321524A JP 32152493 A JP32152493 A JP 32152493A JP H07176708 A JPH07176708 A JP H07176708A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
layer
microlens
solid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5321524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Nishi
嘉昭 西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPH07176708A publication Critical patent/JPH07176708A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve sensitivity and color reproduction in solid-state image pickup device, by causing full-color light to reach a light-receiving part effectively. CONSTITUTION:A first microlens layer 7A, a second microlens layer 7B, and a third microlens layer 7C are adjusted in height so that the full-color light passing through a color filter layer 5 of red, green, and blue is focused on each corresponding light-receiving part 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関し、
特に感度及び色再現性の向上に有効なマイクロレンズ層
を備えた固体撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device,
In particular, the present invention relates to a solid-state imaging device having a microlens layer effective for improving sensitivity and color reproducibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体撮像装置にカラーフィルター
及びマイクロレンズを形成する方法として、ウェハ上に
直接カラーフィルター又はマイクロレンズを形成する方
法(オンチップフィルター)が主流となってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a method of forming a color filter and a microlens in a solid-state image pickup device, a method of directly forming a color filter or a microlens on a wafer (on-chip filter) has become mainstream.

【0003】以下、従来の固体撮像装置について説明す
る。
A conventional solid-state image pickup device will be described below.

【0004】図4は従来の固体撮像装置の断面構造を示
しており、図4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はアクリル系透明樹脂から
なる平坦化層、5はゼラチン系樹脂からなり所定の色、
例えばレッド、グリーン又はブルーに染色されたカラー
フィルター層、6はアクリル系透明樹脂からなる中間
層、7はフェノール系樹脂からなり互いに同一の形状に
形成されたマイクロレンズ層である。
FIG. 4 shows a sectional structure of a conventional solid-state image pickup device. In FIG. 4, 1 is a semiconductor substrate made of silicon, 2 is a light receiving portion made of a photodiode, 3 is a light shielding portion made of aluminum, and 4 is a light receiving portion. A flattening layer made of an acrylic transparent resin, 5 is made of a gelatin type resin and has a predetermined color,
For example, a color filter layer dyed red, green or blue, 6 is an intermediate layer made of an acrylic transparent resin, and 7 is a microlens layer made of a phenolic resin and formed in the same shape.

【0005】以下、前記のように構成された固体撮像装
置の動作について説明する。
The operation of the solid-state image pickup device configured as described above will be described below.

【0006】まず、受光部2の上方だけでなく遮光部3
の上方にも入射した入射光は、マイクロレンズ層7を通
って集光された後、中間層6を通ってカラーフィルター
層5に至る。そして、カラーフィルター層5の色と対応
する所定の波長を持つ光のみが、カラーフィルター層5
を通過した後、平坦化層4を通って受光部2に入射す
る。受光部2に入射した光は、該受光部2においてその
光量に応じて信号電荷に変換される。
First, not only above the light receiving portion 2 but also the light shielding portion 3
The incident light which has entered also above the light passes through the microlens layer 7, is condensed, and then reaches the color filter layer 5 through the intermediate layer 6. Then, only light having a predetermined wavelength corresponding to the color of the color filter layer 5 is
After passing through, the light enters the light receiving portion 2 through the flattening layer 4. The light incident on the light receiving portion 2 is converted into signal charges in the light receiving portion 2 according to the amount of light.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成の固体撮像装置においては、以下のような問題
点が存在する。すなわち、マイクロレンズ層7に入射す
る光の波長は様々であり、光の波長によってマイクロレ
ンズ層7における光の屈折率は異なる。
However, the above-mentioned conventional solid-state image pickup device has the following problems. That is, the wavelength of light incident on the microlens layer 7 varies, and the refractive index of light in the microlens layer 7 differs depending on the wavelength of light.

【0008】マイクロレンズ層7の焦点距離fは、一般
的に f=nr/(n−1)で表される。ここに、n;
屈折率、r;マイクロレンズ層の曲率である。
The focal length f of the microlens layer 7 is generally expressed by f = nr / (n-1). Where n;
Refractive index, r; curvature of the microlens layer.

【0009】従って、光の屈折率が異なると焦点距離も
異なってくる。また、固体撮像装置の小型化及び高画素
化が進むにつれて、受光部2の面積つまり遮光部3の開
口部の面積が減少してくる。このため、可視光(波長:
400〜700nmの光)のすべてを受光部2に入射さ
せることが困難になる。
Therefore, if the refractive index of light is different, the focal length is also different. Further, as the solid-state imaging device is downsized and the number of pixels is increased, the area of the light receiving portion 2, that is, the area of the opening of the light shielding portion 3 is reduced. Therefore, visible light (wavelength:
It becomes difficult to make all the light of 400 to 700 nm) enter the light receiving unit 2.

【0010】以下、図4に基づき前記の理由を説明す
る。すなわち、従来の固体撮像装置においては、マイク
ロレンズ層7の形状はカラーフィルター層5の色に関係
なく同一に形成されている。このため、図4に示すよう
に、グリーン光が最も効率良く受光部2に入射するよう
にマイクロレンズ層7の形状が設計されている場合に
は、グリーンのカラーフィルター層5と対応する受光部
2には光が効果的に入射するが、レッド又はブルーのカ
ラーフィルター層5と対応する受光部2には、グリーン
光と焦点距離が異なるレッド光又はブルー光のみが到達
するため、レッド又はブルーのカラーフィルター層5と
対応する受光部2には効果的に集光できないという問題
がある。
The above reason will be described below with reference to FIG. That is, in the conventional solid-state imaging device, the shape of the microlens layer 7 is the same regardless of the color of the color filter layer 5. Therefore, as shown in FIG. 4, when the shape of the microlens layer 7 is designed so that the green light enters the light receiving portion 2 most efficiently, the light receiving portion corresponding to the green color filter layer 5 is formed. 2 is effectively incident on the red or blue color filter layer 5, but only the red or blue light having a different focal length from the green light reaches the light receiving part 2 corresponding to the red or blue color filter layer 5. However, there is a problem in that light cannot be effectively collected on the light receiving section 2 corresponding to the color filter layer 5 of FIG.

【0011】前記に鑑み、本発明は、すべての色の光が
効率良く受光部に到達できるようにすることにより、固
体撮像装置の感度及び色再現性を向上させることを目的
とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to improve the sensitivity and color reproducibility of a solid-state image pickup device by allowing light of all colors to efficiently reach the light receiving portion.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、各マイクロレンズ層により集光される入
射光の焦点が対応する受光部上に形成されるようにする
ものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is such that the focal point of incident light focused by each microlens layer is formed on the corresponding light receiving portion. .

【0013】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、半導体基板上に設けられた複数の受光部と、該複数
の受光部のそれぞれに対応して設けられ入射光を対応す
る受光部に集光するためのマイクロレンズ層とを備えた
固体撮像装置を前提とし、各マイクロレンズ層の形状又
は材質は、当該マイクロレンズ層により集光される入射
光の焦点が対応する受光部上に形成されるようにそれぞ
れ設定されている構成とするものである。
Specifically, the means for solving the problems according to the first aspect of the invention is to provide a plurality of light receiving portions provided on a semiconductor substrate, and a light receiving portion provided corresponding to each of the plurality of light receiving portions to receive incident light. Assuming a solid-state imaging device including a microlens layer for condensing light on a light receiving portion, the shape or material of each microlens layer is set on the light receiving portion to which the focus of incident light condensed by the microlens layer corresponds. The respective configurations are set so as to be formed in the above.

【0014】また、請求項2の発明が講じた解決手段
は、半導体基板上に設けられた複数の受光部と、該複数
の受光部のそれぞれに対応して設けられ入射光を対応す
る受光部に集光するためのマイクロレンズ層とを備えた
固体撮像装置を前提とし、各マイクロレンズ層の下面か
ら対応する受光部までの距離は、当該マイクロレンズ層
により集光される入射光の焦点が対応する受光部上に形
成されるようにそれぞれ設定されている構成とするもの
である。
Further, a solution means provided by the invention of claim 2 is that a plurality of light receiving portions provided on the semiconductor substrate and light receiving portions provided corresponding to the plurality of light receiving portions and corresponding to incident light. Assuming a solid-state image pickup device including a microlens layer for condensing light on the surface of each microlens layer, the distance from the lower surface of each microlens layer to the corresponding light receiving portion is such that the focus of incident light condensed by the microlens layer is The configuration is such that each is set so as to be formed on the corresponding light receiving portion.

【0015】[0015]

【作用】請求項1の構成により、各マイクロレンズ層の
形状又は材質は、当該マイクロレンズ層により集光され
る入射光の焦点が対応する受光部上に形成されるように
それぞれ設定されているため、各マイクロレンズ層に入
射した光は効率的に受光部に到達する。
According to the structure of claim 1, the shape or material of each microlens layer is set so that the focal point of the incident light condensed by the microlens layer is formed on the corresponding light receiving portion. Therefore, the light incident on each microlens layer efficiently reaches the light receiving portion.

【0016】請求項2の構成により、各マイクロレンズ
層の下面から対応する受光部までの距離は、当該マイク
ロレンズ層により集光される入射光の焦点が対応する受
光部上に形成されるようにそれぞれ設定されているた
め、各マイクロレンズ層に入射した光は効率的に受光部
に到達する。
According to the structure of claim 2, the distance from the lower surface of each microlens layer to the corresponding light receiving portion is such that the focal point of the incident light focused by the microlens layer is formed on the corresponding light receiving portion. The light incident on each microlens layer efficiently reaches the light receiving portion.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について図面を
参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は第1の実施例に係る固体撮像装置の
断面構造を示し、図1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はアクリル系透明樹
脂からなる平坦化層、5はゼラチン系樹脂からなり、所
定の色、例えばレッド、グリーン、ブルーに染色された
カラーフィルター層、6はアクリル系透明樹脂からなる
中間層、7Aはレッドに染色されたカラーフィルター層
の上方に設けられた第1のマイクロレンズ層、7Bはグ
リーンに染色されたカラーフィルター層の上方に設けら
れた第2のマイクロレンズ層、7Cはブルーに染色され
たカラーフィルター層の上方に設けられた第3のマイク
ロレンズ層であり、第1、第2及び第3のマイクロレン
ズ層7A、7B、7Cはいずれもフェノール系樹脂から
なる。そして、第1の実施例においては、受光部2の上
面から中間層6の上端面までの距離は6μmに設定され
ている。
FIG. 1 shows a sectional structure of the solid-state image pickup device according to the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate made of silicon, 2 is a light receiving portion made of a photodiode, and 3 is a photodiode.
Is a light-shielding portion made of aluminum, 4 is a flattening layer made of an acrylic transparent resin, 5 is a gelatin-based resin, and is a color filter layer dyed in a predetermined color, for example, red, green or blue, 6 is an acrylic transparent An intermediate layer made of resin, 7A is a first microlens layer provided above the color filter layer dyed in red, and 7B is a second microlens provided above the color filter layer dyed in green. Layer 7C is a third microlens layer provided above the blue-colored color filter layer, and the first, second and third microlens layers 7A, 7B and 7C are all phenolic resins. Consists of. Further, in the first embodiment, the distance from the upper surface of the light receiving portion 2 to the upper end surface of the intermediate layer 6 is set to 6 μm.

【0019】第1、第2及び第3のマイクロレンズ層7
A,7B,7Cを構成するフェノール樹脂は、レッド光
の屈折率が1.558であり、グリーン光の屈折率が
1.560であり、ブルー光の屈折率が1.562であ
る。そこで、第1の実施例の特徴として、第1のマイク
ロレンズ層7Aは幅が6μm、高さが2.510μmの
球状に、第2のマイクロレンズ層7Bは幅が6μm、高
さが2.498μmの球状に、第3のマイクロレンズ層
7Cは幅が6μm、高さが2.486μmの球状にそれ
ぞれ形成されている。
The first, second and third microlens layers 7
The phenol resin constituting A, 7B, and 7C has a refractive index of 1.558 for red light, a refractive index of 1.560 for green light, and a refractive index of 1.562 for blue light. Therefore, as a feature of the first embodiment, the first microlens layer 7A has a spherical shape with a width of 6 μm and a height of 2.510 μm, and the second microlens layer 7B has a width of 6 μm and a height of 2. The third microlens layer 7C is formed in a spherical shape having a diameter of 498 μm and a width of 6 μm and a height of 2.486 μm.

【0020】以下、前記構成の固体撮像装置の動作につ
いて説明する。
The operation of the solid-state image pickup device having the above structure will be described below.

【0021】図1は、第1の実施例に係る固体撮像装置
に光が入射したときの状態を示している。
FIG. 1 shows a state when light is incident on the solid-state image pickup device according to the first embodiment.

【0022】まず、受光部2の上方だけでなく遮光部3
の上方にも入射した入射光は、第1〜第3のマイクロレ
ンズ層7A〜7Cを通って集光された後、中間層6を通
ってカラーフィルター層5に至る。そして、カラーフィ
ルター層5の色と対応する所定の波長を持つ光のみがカ
ラーフィルター層5を通過し、その後、平坦化層4を通
って受光部2に入射する。この場合、第1〜第3のマイ
クロレンズ層7A〜7Cの高さが前記のように設定され
ているため、カラーフィルター層5を通過したそれぞれ
の光の焦点は、いずれも対応する受光部2上に形成され
る。このため、カラーフィルター層5を通過する光は効
果的に受光部2に入射するため、固体撮像装置の感度及
び色再現性が向上する。
First, not only above the light receiving portion 2 but also the light shielding portion 3
The incident light that has entered also above passes through the first to third microlens layers 7A to 7C, is condensed, and then reaches the color filter layer 5 through the intermediate layer 6. Then, only light having a predetermined wavelength corresponding to the color of the color filter layer 5 passes through the color filter layer 5, and then passes through the flattening layer 4 and enters the light receiving unit 2. In this case, since the heights of the first to third microlens layers 7A to 7C are set as described above, the focus of each light passing through the color filter layer 5 is the corresponding light receiving portion 2 Formed on. Therefore, the light passing through the color filter layer 5 is effectively incident on the light receiving section 2, and the sensitivity and color reproducibility of the solid-state imaging device are improved.

【0023】また、第1〜第3のマイクロレンズ層7A
〜7Cが選択的に特定の波長の光を受光部2に入射させ
るため、これら第1〜第3のマイクロレンズ層7A〜7
Cはカラーフィルターとしての役目も果たす。従って、
第1〜第3のマイクロレンズ層7A〜7Cはカラーフィ
ルター層5の分光特性を補うことができ、カラーフィル
ター層5のプロセス余裕が増大する。
Further, the first to third microlens layers 7A
7A to 7C selectively cause light having a specific wavelength to enter the light receiving unit 2, these first to third microlens layers 7A to 7C are included.
C also serves as a color filter. Therefore,
The first to third microlens layers 7A to 7C can supplement the spectral characteristics of the color filter layer 5, and the process margin of the color filter layer 5 increases.

【0024】以上説明したように、第1の実施例による
と、カラーフィルター層5の色と対応する所定の波長を
持つ光が効果的に受光部2に入射するので、固体撮像装
置の感度及び色再現性は向上する。
As described above, according to the first embodiment, the light having a predetermined wavelength corresponding to the color of the color filter layer 5 is effectively incident on the light receiving section 2, so that the sensitivity of the solid-state image pickup device and Color reproducibility is improved.

【0025】以下、本発明の第2の実施例について図面
を参照しながら説明する。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図2は第2の実施例に係る固体撮像装置の
断面構造を示し、図2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はアクリル系透明樹
脂からなる平坦化層、6はアクリル系透明樹脂からなる
中間層、7A、7B、7Cはそれぞれフェノール樹脂か
らなる第1、第2及び第3のマイクロレンズ層である。
そして、第2の実施例においても、受光部2の表面から
中間層6の上端面までの距離は6μmに設定されてい
る。
FIG. 2 shows a sectional structure of a solid-state image pickup device according to the second embodiment. In FIG. 2, 1 is a semiconductor substrate made of silicon, 2 is a light receiving portion made of a photodiode, and 3 is a photodiode.
Is a light-shielding part made of aluminum, 4 is a flattening layer made of an acrylic transparent resin, 6 is an intermediate layer made of an acrylic transparent resin, and 7A, 7B and 7C are first, second and third layers made of a phenol resin, respectively. It is a microlens layer.
Also in the second embodiment, the distance from the surface of the light receiving portion 2 to the upper end surface of the intermediate layer 6 is set to 6 μm.

【0027】第1、第2及び第3のマイクロレンズ層7
A,7B,7Cを構成するフェノール樹脂は、レッド光
の屈折率が1.558であり、グリーン光の屈折率が
1.560であり、ブルー光の屈折率が1.562であ
る。そこで、第2の実施例においても、第1の実施例と
同様に、第1のマイクロレンズ層7Aは幅が6μm、高
さが2.510μmの球状に、第2のマイクロレンズ層
7Bは幅が6μm、高さが2.498μmの球状に、第
3のマイクロレンズ層7Cは幅が6μm、高さが2.4
86μmの球状にそれぞれ形成されている。
The first, second and third microlens layers 7
The phenolic resin constituting A, 7B, and 7C has a red light refractive index of 1.558, a green light refractive index of 1.560, and a blue light refractive index of 1.562. Therefore, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the first microlens layer 7A has a spherical shape with a width of 6 μm and a height of 2.510 μm, and the second microlens layer 7B has a width. Is 6 μm and the height is 2.498 μm, and the third microlens layer 7C has a width of 6 μm and a height of 2.4.
Each is formed in a spherical shape of 86 μm.

【0028】第2の実施例の特徴として、第1の実施例
に設けられていたカラーフィルター層5が形成されてお
らず、平坦化層4の上には中間層6が形成されている。
A feature of the second embodiment is that the color filter layer 5 provided in the first embodiment is not formed and the intermediate layer 6 is formed on the flattening layer 4.

【0029】以下、前記構成の固体撮像装置の動作につ
いて説明する。
The operation of the solid-state image pickup device having the above structure will be described below.

【0030】図2は、第2の実施例に係る固体撮像装置
に光が入射したときの状態を示している。
FIG. 2 shows a state when light is incident on the solid-state image pickup device according to the second embodiment.

【0031】まず、受光部2の上方だけでなく遮光部3
の上方にも入射した入射光は、第1〜第3のマイクロレ
ンズ層7A〜7Cを通って集光された後、中間層6及び
平坦化層4を通って受光部2に入射する。この場合、第
1〜第3のマイクロレンズ層7A〜7Cの高さが前記の
ように設定されているため、第1のマイクロレンズ層7
Aを通過した光のうち、レッド光の焦点は第1のマイク
ロレンズ層7A下方の受光部2に形成され、グリーン光
の焦点は第2のマイクロレンズ層7B下方の受光部2に
形成され、ブルー光の焦点は第3のマイクロレンズ層7
C下方の受光部2に形成される。従って、それぞれの受
光部2には、入射した光のうちレッド光、グリーン光又
はブルー光が選択されて入射する。
First, not only above the light receiving portion 2 but also the light shielding portion 3
The incident light that has also entered above the light source is condensed through the first to third microlens layers 7A to 7C, and then enters the light receiving unit 2 through the intermediate layer 6 and the flattening layer 4. In this case, since the heights of the first to third microlens layers 7A to 7C are set as described above, the first microlens layer 7 is formed.
Of the light passing through A, the focus of red light is formed on the light receiving portion 2 below the first microlens layer 7A, and the focus of green light is formed on the light receiving portion 2 below the second microlens layer 7B. The focus of blue light is the third microlens layer 7
It is formed in the light receiving portion 2 below C. Therefore, the red light, the green light, or the blue light is selected and made incident on the respective light receiving portions 2.

【0032】このため、第2の実施例に係る固体撮像装
置によると、受光部2毎に色分解が可能になるので、カ
ラーフィルター層を形成しなくとも、カラー固体撮像装
置として動作させることができる。
Therefore, according to the solid-state image pickup device according to the second embodiment, color separation can be performed for each light-receiving unit 2, so that the solid-state image pickup device can be operated without forming a color filter layer. it can.

【0033】なお、前記第1及び第2の実施例において
は、第1〜第3のマイクロレンズ層7A〜7Cの高さを
変えることにより、第1〜第3のマイクロレンズ層7A
〜7Cを通過した光の焦点が、それぞれ対応する受光部
2上に形成されるようにしたが、これに代えて、第1〜
第3のマイクロレンズ層7A〜7Cの幅を変えることに
より、又は第1〜第3のマイクロレンズ層7A〜7Cの
材質を変えて屈折率を変えることにより、第1〜第3の
マイクロレンズ層7A〜7Cを通過した光の焦点が、そ
れぞれ対応する受光部2上に形成されるようにしてもよ
い。
In the first and second embodiments, the heights of the first to third microlens layers 7A to 7C are changed to change the heights of the first to third microlens layers 7A.
The focal points of the light passing through 7C are formed on the corresponding light receiving portions 2, respectively.
By changing the width of the third microlens layers 7A to 7C, or by changing the material of the first to third microlens layers 7A to 7C to change the refractive index, the first to third microlens layers The focal points of the light passing through 7A to 7C may be formed on the corresponding light receiving portions 2.

【0034】また、前記第1の実施例においては、カラ
ーフィルター層5の色の波長を持つ光が効果的に受光部
2に入射するように第1〜第3のマイクロレンズ層7A
〜7Cの形状を設計したが、逆に、第1〜第3のマイク
ロレンズ層7A〜7Cの形状又は材質を変えることによ
り、受光部2に入射する光の光量を制御することも可能
である。これにより、色特性の制御が可能になる。
Further, in the first embodiment, the first to third microlens layers 7A are arranged so that the light having the wavelength of the color of the color filter layer 5 is effectively incident on the light receiving portion 2.
Although the shapes of ˜7C are designed, conversely, it is possible to control the light amount of the light incident on the light receiving section 2 by changing the shapes or materials of the first to third microlens layers 7A to 7C. . This allows control of color characteristics.

【0035】以下、本発明の第3の実施例について図面
を参照しながら説明する。
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】図3は第3の実施例に係る固体撮像装置の
断面構造を示し、図3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はアクリル系透明樹
脂からなる平坦化層、5はゼラチン系樹脂からなり、所
定の色、例えばレッド、グリーン、ブルーに染色された
カラーフィルター層、6A、6B及び6Cはそれぞれア
クリル系透明樹脂からなる第1、第2及び第3の中間
層、7はフェノール系樹脂からなるマイクロレンズ層で
ある。
FIG. 3 shows a sectional structure of a solid-state image pickup device according to the third embodiment. In FIG. 3, 1 is a semiconductor substrate made of silicon, 2 is a light receiving portion made of a photodiode, and 3 is a photodiode.
Is a light-shielding part made of aluminum, 4 is a flattening layer made of an acrylic transparent resin, 5 is a gelatin type resin, and a color filter layer dyed in a predetermined color, for example, red, green or blue, 6A, 6B and 6C. Are first, second and third intermediate layers each made of an acrylic transparent resin, and 7 is a microlens layer made of a phenolic resin.

【0037】第3の実施例の特徴として、第1、第2及
び第3の中間層6A,6B,6Cの高さは、レッド、グ
リーン又はブルーに染色されたカラーフィルター層5を
通過した光の焦点が対応する受光部2上にそれぞれ形成
されるように設定されている。つまり第3の実施例にお
いては、マイクロレンズ層7の形状又は材質を変えるこ
となく、マイクロレンズ層7から受光部2までの距離を
変えることにより、各マイクロレンズ層7を通過した光
の焦点が対応する受光部2上にそれぞれ形成されるよう
にしている。
A feature of the third embodiment is that the heights of the first, second and third intermediate layers 6A, 6B and 6C are such that the light passing through the color filter layer 5 dyed red, green or blue. Are set to be formed on the corresponding light receiving portions 2, respectively. That is, in the third embodiment, by changing the distance from the microlens layer 7 to the light receiving portion 2 without changing the shape or material of the microlens layer 7, the focus of the light passing through each microlens layer 7 is changed. Each of them is formed on the corresponding light receiving portion 2.

【0038】このようにすることにより、第1又は第2
の実施例と同様、カラーフィルター層5の色と対応する
所定の波長を持つ光が効果的に受光部2に入射するの
で、固体撮像装置の感度及び色再現性が向上する。
By doing so, the first or second
Similarly to the embodiment described above, since light having a predetermined wavelength corresponding to the color of the color filter layer 5 is effectively incident on the light receiving section 2, the sensitivity and color reproducibility of the solid-state imaging device are improved.

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1の発明に係る固体撮像装置によ
ると、各マイクロレンズ層の形状又は材質を、当該マイ
クロレンズ層により集光される入射光の焦点が対応する
受光部上に形成されるようにそれぞれ設定したため、各
マイクロレンズ層に入射した光は効率的に受光部に到達
するので、固体撮像装置の感度及び色再現性が向上す
る。
According to the solid-state image pickup device of the first aspect of the present invention, the shape or material of each microlens layer is formed on the light receiving portion to which the focus of the incident light focused by the microlens layer corresponds. Since the light is incident on each microlens layer efficiently reaches the light receiving portion, the sensitivity and color reproducibility of the solid-state imaging device are improved.

【0040】請求項2の発明に係る固体撮像装置による
と、各マイクロレンズ層の下面から対応する受光部まで
の距離を、当該マイクロレンズ層により集光される入射
光の焦点が対応する受光部上に形成されるようにそれぞ
れ設定したため、各マイクロレンズ層に入射した光は効
率的に受光部に到達するので、固体撮像装置の感度及び
色再現性が向上する。
According to the solid-state imaging device of the second aspect of the present invention, the distance from the lower surface of each microlens layer to the corresponding light-receiving portion corresponds to the light-receiving portion to which the focal point of the incident light focused by the microlens layer corresponds. Since the light is incident on each microlens layer efficiently because it is set so as to be formed above, the sensitivity and color reproducibility of the solid-state imaging device are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る固体撮像装置の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例に係る固体撮像装置の断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例に係る固体撮像装置の断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の固体撮像装置の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 受光部 3 遮光部 4 平坦化層 5 カラーフィルター層 6 中間層 6A 第1の中間層 6B 第2の中間層 6C 第3の中間層 7 マイクロレンズ層 7A 第1のマイクロレンズ層 7B 第2のマイクロレンズ層 7C 第3のマイクロレンズ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Light receiving part 3 Light-shielding part 4 Flattening layer 5 Color filter layer 6 Intermediate layer 6A First intermediate layer 6B Second intermediate layer 6C Third intermediate layer 7 Microlens layer 7A First microlens layer 7B Second microlens layer 7C Third microlens layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に設けられた複数の受光部
と、該複数の受光部のそれぞれに対応して設けられ入射
光を対応する受光部上に集光するためのマイクロレンズ
層とを備えた固体撮像装置において、各マイクロレンズ
層の形状又は材質は、当該マイクロレンズ層により集光
される入射光の焦点が対応する受光部上に形成されるよ
うにそれぞれ設定されていることを特徴とする固体撮像
装置。
1. A plurality of light receiving portions provided on a semiconductor substrate, and a microlens layer which is provided corresponding to each of the plurality of light receiving portions and collects incident light on the corresponding light receiving portion. In the provided solid-state imaging device, the shape or material of each microlens layer is set so that the focus of incident light condensed by the microlens layer is formed on the corresponding light receiving portion. Solid-state imaging device.
【請求項2】 半導体基板上に設けられた複数の受光部
と、該複数の受光部のそれぞれに対応して設けられ入射
光を対応する受光部上に集光するためのマイクロレンズ
層とを備えた固体撮像装置において、各マイクロレンズ
層の下面から対応する受光部までの距離は、当該マイク
ロレンズ層により集光される入射光の焦点が対応する受
光部上に形成されるようにそれぞれ設定されていること
を特徴とする固体撮像装置。
2. A plurality of light receiving portions provided on a semiconductor substrate, and a microlens layer which is provided corresponding to each of the plurality of light receiving portions and collects incident light on the corresponding light receiving portion. In the provided solid-state imaging device, the distance from the lower surface of each microlens layer to the corresponding light receiving portion is set so that the focal point of the incident light condensed by the microlens layer is formed on the corresponding light receiving portion. A solid-state imaging device characterized by being provided.
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