JPH07202157A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH07202157A JPH07202157A JP5335996A JP33599693A JPH07202157A JP H07202157 A JPH07202157 A JP H07202157A JP 5335996 A JP5335996 A JP 5335996A JP 33599693 A JP33599693 A JP 33599693A JP H07202157 A JPH07202157 A JP H07202157A
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- Japan
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Abstract
低減する。 【構成】 少なくとも金属遮光膜で覆われない透明絶縁
材表面を含む領域の透明保護膜に施された反射防止膜、
あるいは従来の透明保護膜に代わって施された反射防止
膜、あるいは透明絶縁材表面に直接施された反射防止膜
から構成される。 【効果】 分光特性のリップルの幅を1/2から1/3
に低減させることが可能となった。
Description
e−coupled device)固体撮像素子に関
するものである。以下、このCCD固体撮像素子を単に
CCDと呼ぶことにする。
あり、1はCCD、2はCCD1のベースとなるシリコ
ン基板、3はシリコン基板2に形成された光検出器、4
は光検出器3からの信号電荷を読み出すための電極で光
検出器3の側辺に形成される。また5はこれらの光検出
器3や電極4の上を絶縁材として覆う透明絶縁材、6は
光検出器3のほぼ直上を除く透明絶縁材5の領域を覆う
金属遮光膜である。金属遮光膜6を蒸着する理由は光検
出器3以外の領域でも光を感じてしまう為に光を遮断す
る目的で行われ、材料は通常アルミが用いられる。そし
て7は金属遮光膜6の腐食を防ぐ目的で金属遮光膜6の
表面及び透明絶縁材5の表面に蒸着される透明保護膜
で、ガラスと同様の成分からなるものである。このよう
にCCD1は最下層のシリコン基板2から最上層の透明
保護膜7まで層状に構成されている。
保護膜によって光検出器の表面と透明保護膜の表面で干
渉が生じるという問題が発生する。この現象は従来から
知られていた現象であって、図5に示されるように、横
軸に波長を採り縦軸に感度を採った分光感度特性を求め
ると、例えばシリコン本来の滑らかな分光特性の上に、
僅かではあるが感度のむらが生じるのを観測できる。こ
れを通常リップルと呼んでいる。このリップルは図6に
示すように、透明絶縁材5および透明保護膜7を平行平
面板と考えた、いわゆる等傾角干渉が原因として生じる
ものとして理論的に説明が可能である。このリップルの
山の発生する波長は、透明絶縁材と透明保護膜の屈折率
をn、波長をλ、屈折角をθとし、mを0から始まる正
の整数とすると、透明絶縁材と透明保護膜の全厚みdと
の間に数1のような関係があることが知られている。
よってその厚みdが厚くなると、図5におけるリップル
の山及び谷の位置が長波長側に移動するため、厳密な分
光特性を求めようとする場合には重大な誤差要因となっ
ていた。従来は透明絶縁材と透明保護膜が非常に薄いた
め、リップルの山と山の波長間隔が長くなり問題にはな
らなかったが、CCD内の電極間の放電耐圧を上げるた
めに膜圧を厚くしなければならない場合には、山と山の
波長間隔が短くなるので、帯域瀘波フィルタなどで設定
された波長帯域内に複数の山谷が出現することになり、
分光特性に大きな影響を与え、例えばこの山と谷の出る
波長が微妙に変わることで分光特性の半値幅が1〜2n
m程度変化してしまうことが起こる。
めになされたものであり、リップルの山と谷の振幅を低
減することが目的である。
に、金属遮光膜で覆われない透明絶縁材表面を含む領域
に反射防止膜を施した。
に説明する。ここで問題となっている干渉現象では、光
検出器表面と透明保護膜の表面の反射率が関係してい
る。数1では、任意の厚みdに関し干渉縞の強度の山谷
の出現する波長が求められるが、図6のように、光検出
器3に直接入射する光検出器一次入射光8の強度をI1
とし、光検出器3と透明保護膜7の表面で反射された
後、再び光検出器3に入射する光検出器二次入射光9の
強度をI2とすると、干渉縞の強度Iは以下の数2で記
述されることが知られている。
る。数2において、I1とI2が等しいとき谷の強度が0
となるため、最もコントラストが高くなることが判る。
リップルの発生の原因となる干渉現象の場合、I2には
光検出器の反射率と透明保護膜の反射率が共に掛かるた
め、I1の強度と等しくはならないことは明かである。
そして、干渉縞のコントラストを下げるためには、つま
りリップルの振幅を小さくするためには、光検出器の反
射率を下げるか、あるいは透明保護膜の反射率を下げる
方法しかないことも明白である。光検出器の表面反射率
を下げることはシリコン表面そのものの反射率を変える
ことであり不可能である。透明保護膜表面はそれ自体が
ガラスであり、かつ保護膜としての本来の目的を達成す
るものであれば屈折率が変化しても問題はない。それ
故、透明保護膜表面に対し、従来の技術である反射防止
膜を蒸着することによって反射率を下げることが可能で
ある。通常、光検出器の屈折率は4程度の値をもってい
る。また透明保護膜の屈折率は約1.5である。そこで
垂直入射の場合を考えると、光検出器表面は透明保護膜
と接しているので約20%の反射率となる。また透明保
護膜表面は空気に接しているので約4%の反射率とな
る。その結果、強度比I1:I2が1:0.008の光ど
うしが干渉することになる。この干渉縞のコントラスト
を求めると、数2を用いて、0.18が得られる。ここ
で透明保護膜表面に反射防止膜を蒸着すると、その反射
率は0.5〜1%程度となる。仮に0.5%とすると、
強度比が1:0.001の光どうしが干渉することにな
り、前と同様にコントラストを求めると、0.06とな
る。つまり、反射防止膜を施した場合には施さない場合
に比べ、1/3にコントラストが下がることがわかる。
る。図1は課題を解決するための一実施例である。図に
おいて、光検出器3と金属遮光膜6との間には透明絶縁
材5が蒸着され、この光検出器3の直上に位置する透明
絶縁材5と、金属遮光膜6の表面が一層の透明保護膜7
で覆われている従来のCCDに対し、10はこの発明に
よるCCDで、11は金属遮光膜6で覆われない透明絶
縁材5の表面を含む領域の透明保護膜7に蒸着される反
射防止膜である。なおこの反射防止膜11は金属遮光膜
6で覆われない透明絶縁材5の表面を少なくとも含む領
域を覆えばよいため、金属遮光膜6全面を覆うように蒸
着されても効果は変らない。
る。従来のCCDの透明保護膜7に代わって、反射防止
膜11が金属遮光膜6の保護膜をかねている例である。
の実施例である。図において、12はこの発明によるC
CDで、シリコン基板2を覆うように透明絶縁材5が蒸
着され、この透明絶縁材5の上に反射防止膜11が蒸着
されている。そして光検出器3のほぼ直上を除く反射防
止膜11の上に金属遮光膜6を蒸着するものである。従
来例ではこの上を透明保護膜で覆うのであるが、その場
合再び反射が増加するため反射防止膜11を蒸着した意
味がなくなってしまうため、この上に更に透明保護膜を
蒸着することはしない。透明保護膜は金属遮光膜6の腐
食を防ぐことを目的として蒸着されるものであり、宇宙
のような真空中でも使用される場合においては、透明保
護膜は必ずしも必要ではない。図3は、このような環境
で使用されることを想定した実施例である。
膜で覆われない透明絶縁材表面を含む領域の透明保護膜
に反射防止膜を施すか、従来の透明保護膜に代わって反
射防止膜を施すか、または透明絶縁材表面に直接反射防
止膜を施すことにより、CCDの分光特性上のリップル
を低減することが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の光検出器の並ぶシリコン基板上を
透明絶縁材で覆い、前記光検出器のほぼ直上を除く前記
透明絶縁材表面を金属遮光膜で覆い、さらに前記金属遮
光膜で覆われない前記透明絶縁材表面及び前記金属遮光
膜表面を透明保護膜で覆った固体撮像素子において、前
記金属遮光膜で覆われない前記透明絶縁材表面を含む領
域の透明保護膜表面に反射防止膜を施したことを特徴と
する前記固体撮像素子。 - 【請求項2】 複数の光検出器の並ぶシリコン基板上を
透明絶縁材で覆い、前記光検出器のほぼ直上を除く前記
透明絶縁材表面を金属遮光膜で覆った固体撮像素子にお
いて、前記金属遮光膜で覆われない前記透明絶縁材表面
及び前記金属遮光膜表面に反射防止膜を施したことを特
徴とする前記固体撮像素子。 - 【請求項3】 複数の光検出器の並ぶシリコン基板上を
透明絶縁材で覆われた固体撮像素子において、前記透明
絶縁材の上に反射防止膜を施し、前記光検出器のほぼ直
上を除く前記防止膜表面を金属遮光膜で覆ったことを特
徴とする前記固体撮像素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5335996A JPH07202157A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5335996A JPH07202157A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07202157A true JPH07202157A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18294623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5335996A Pending JPH07202157A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07202157A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001060679A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-03-06 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | 光学層を含む半導体イメージセンサ |
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US7462932B2 (en) | 2003-02-25 | 2008-12-09 | Tessera, Inc. | Manufacture of mountable capped chips |
DE102009056052A1 (de) * | 2009-11-26 | 2011-06-01 | Humboldt-Universität Zu Berlin | Anordnung mit einem Träger und einer Schicht |
US9548145B2 (en) | 2007-01-05 | 2017-01-17 | Invensas Corporation | Microelectronic assembly with multi-layer support structure |
JP2019004073A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置およびスキャナ |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335996A patent/JPH07202157A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102009056052A1 (de) * | 2009-11-26 | 2011-06-01 | Humboldt-Universität Zu Berlin | Anordnung mit einem Träger und einer Schicht |
US8895867B2 (en) | 2009-11-26 | 2014-11-25 | Humboldt-Universitaet Zu Berlin | Arrangement comprising a carrier and a layer |
JP2019004073A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置およびスキャナ |
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