JPH09219505A - カラー固体撮像装置 - Google Patents
カラー固体撮像装置Info
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- JPH09219505A JPH09219505A JP8045636A JP4563696A JPH09219505A JP H09219505 A JPH09219505 A JP H09219505A JP 8045636 A JP8045636 A JP 8045636A JP 4563696 A JP4563696 A JP 4563696A JP H09219505 A JPH09219505 A JP H09219505A
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- polycrystalline silicon
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多結晶シリコン層を含む多層膜を通った光を
電気信号に変換する固体撮像装置においても、良好な色
分解機能を得ることができるようにしたカラー固体撮像
装置を提供する。 【解決手段】 ＣＭＤの光電変換領域１上に、２層の酸
化シリコン層２と窒化シリコン層４を形成し、その上に
ゲート電極を構成する多結晶シリコン層５を形成し、更
に多結晶シリコン層５上に酸化シリコン層２と酸化チタ
ン層３を交互に多数層積層する。そして酸化シリコン層
２で色分解機能を有する領域の低屈折率物質層を構成
し、酸化チタン層３，窒化シリコン層４，多結晶シリコ
ン層５で色分解機能を有する領域の高屈折率物質層を構
成する。これにより、光が光電変換領域１に入射する直
前まで干渉効果が働き、良好な色分解機能が得られる。
電気信号に変換する固体撮像装置においても、良好な色
分解機能を得ることができるようにしたカラー固体撮像
装置を提供する。 【解決手段】 ＣＭＤの光電変換領域１上に、２層の酸
化シリコン層２と窒化シリコン層４を形成し、その上に
ゲート電極を構成する多結晶シリコン層５を形成し、更
に多結晶シリコン層５上に酸化シリコン層２と酸化チタ
ン層３を交互に多数層積層する。そして酸化シリコン層
２で色分解機能を有する領域の低屈折率物質層を構成
し、酸化チタン層３，窒化シリコン層４，多結晶シリコ
ン層５で色分解機能を有する領域の高屈折率物質層を構
成する。これにより、光が光電変換領域１に入射する直
前まで干渉効果が働き、良好な色分解機能が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、色分解機能を有
する領域を組み込んだカラー固体撮像装置に関する。
する領域を組み込んだカラー固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、色分解機能を有する領域を一体的
に組み込んだ固体撮像装置が広く使われるようになって
いる。色分解機能を有する部材としては、有機色素を用
いたカラーフィルタ、無機多層膜による干渉フィルタ等
がある。前者に比べ後者は、耐熱性の点で信頼性が高
く、色分解特性の精度が高い等の特長を有する。例え
ば、本件出願人が特開昭６３−２６９５６７号，特開平
３−４６２６９号，特願平５−１４９８６３号等におい
て提案した後者の手法は、固体撮像装置に限らず、一般
的な光学機器においても使用される。特によく用いられ
る部材は、高屈折率物質と低屈折率物質の薄膜を交互に
多数層、積層したものである。光学的中心波長をλ0 と
したとき、各層の光学的膜厚はλ0 ／４となるように形
成される。高屈折率物質としては酸化チタンが、低屈折
率物質としては酸化シリコンやフッ化マグネシウム等が
用いられる。
に組み込んだ固体撮像装置が広く使われるようになって
いる。色分解機能を有する部材としては、有機色素を用
いたカラーフィルタ、無機多層膜による干渉フィルタ等
がある。前者に比べ後者は、耐熱性の点で信頼性が高
く、色分解特性の精度が高い等の特長を有する。例え
ば、本件出願人が特開昭６３−２６９５６７号，特開平
３−４６２６９号，特願平５−１４９８６３号等におい
て提案した後者の手法は、固体撮像装置に限らず、一般
的な光学機器においても使用される。特によく用いられ
る部材は、高屈折率物質と低屈折率物質の薄膜を交互に
多数層、積層したものである。光学的中心波長をλ0 と
したとき、各層の光学的膜厚はλ0 ／４となるように形
成される。高屈折率物質としては酸化チタンが、低屈折
率物質としては酸化シリコンやフッ化マグネシウム等が
用いられる。
【０００３】干渉フィルタを色分解機能を有する部材と
して一体的に組み込んだカラー固体撮像装置としては、
例えば特公昭６３−４８２３４号に示されており、高屈
折率物質として窒化シリコンを、低屈折率物質として酸
化シリコンを用いて、交互に積層して構成している。こ
れらの物質は、色分解機能部材以外の固体撮像装置を製
作する部材として多用されているので、その部分の機能
を損なうことがない。また、窒化シリコンの屈折率が約
2.0 ，酸化シリコンの屈折率が1.45であり、光学的な無
反射条件における振幅条件式を満足する値に近いので、
良好な色分解機能が得られる。
して一体的に組み込んだカラー固体撮像装置としては、
例えば特公昭６３−４８２３４号に示されており、高屈
折率物質として窒化シリコンを、低屈折率物質として酸
化シリコンを用いて、交互に積層して構成している。こ
れらの物質は、色分解機能部材以外の固体撮像装置を製
作する部材として多用されているので、その部分の機能
を損なうことがない。また、窒化シリコンの屈折率が約
2.0 ，酸化シリコンの屈折率が1.45であり、光学的な無
反射条件における振幅条件式を満足する値に近いので、
良好な色分解機能が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の固体
撮像装置における色分解機能を有する部材に関する技術
においては、光を電気信号に変換する領域の上層に多結
晶シリコンが用いられている場合について対応させると
いう観点についての考慮がなされていない。また、光の
入射角が大きくなる場合について対応させるという観点
についても考慮がなされていない。
撮像装置における色分解機能を有する部材に関する技術
においては、光を電気信号に変換する領域の上層に多結
晶シリコンが用いられている場合について対応させると
いう観点についての考慮がなされていない。また、光の
入射角が大きくなる場合について対応させるという観点
についても考慮がなされていない。
【０００５】固体撮像装置においては、その構成上多結
晶シリコン膜を通った光を電気信号に変換するタイプの
ものがある。その一例として、電荷変調素子（Charge M
odulation Device：以下ＣＭＤと略称する）を画素とし
て用いた固体撮像装置がある。このＣＭＤは受光素子と
してＭＯＳ構造を使うもので、そのゲート電極として多
結晶シリコンが用いられている。ＣＭＤの表面に単純に
従来の干渉フィルタを形成した場合の透過率特性の例
を、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図５の（Ａ）がシア
ン，図５の（Ｂ）がイエロー，図５の（Ｃ）がマゼンタ
の色分解機能領域における、入射する光の波長に対する
透過率特性を示している。図からわかるように、いずれ
も透過率０となるべき波長領域（シアンでは550 〜700
nm，イエローでは400 〜500 nm，マゼンタでは500 〜60
0 nm）で、実際は透過率が０となっていない。
晶シリコン膜を通った光を電気信号に変換するタイプの
ものがある。その一例として、電荷変調素子（Charge M
odulation Device：以下ＣＭＤと略称する）を画素とし
て用いた固体撮像装置がある。このＣＭＤは受光素子と
してＭＯＳ構造を使うもので、そのゲート電極として多
結晶シリコンが用いられている。ＣＭＤの表面に単純に
従来の干渉フィルタを形成した場合の透過率特性の例
を、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図５の（Ａ）がシア
ン，図５の（Ｂ）がイエロー，図５の（Ｃ）がマゼンタ
の色分解機能領域における、入射する光の波長に対する
透過率特性を示している。図からわかるように、いずれ
も透過率０となるべき波長領域（シアンでは550 〜700
nm，イエローでは400 〜500 nm，マゼンタでは500 〜60
0 nm）で、実際は透過率が０となっていない。
【０００６】また、カラー固体撮像装置をカメラに用い
る場合、結像光学系を通った光が固体撮像装置表面に垂
直に入射することはまずなく、大体において斜めに入射
する。入射角が大きい場合、図６に概念的に示すよう
に、ある画素上のカラーフィルタ101 を通った入射光10
2 が、隣接する画素103 に入ってしまう、いわゆる混色
が起こる。混色は色再現性を悪くしてしまう。
る場合、結像光学系を通った光が固体撮像装置表面に垂
直に入射することはまずなく、大体において斜めに入射
する。入射角が大きい場合、図６に概念的に示すよう
に、ある画素上のカラーフィルタ101 を通った入射光10
2 が、隣接する画素103 に入ってしまう、いわゆる混色
が起こる。混色は色再現性を悪くしてしまう。
【０００７】本発明は、従来のカラー固体撮像装置にお
ける上記問題点を解消するためになされたものであり、
請求項１記載の発明は、多結晶シリコンを含む多層膜を
通った光を電気信号に変換する固体撮像装置において
も、良好な色分解機能を得ることができるようにしたカ
ラー固体撮像装置を提供することを目的とする。また請
求項２及び３記載の発明は、多結晶シリコンを含む多層
膜を通った光を電気信号に変換する固体撮像装置におい
て、良好な色分解機能を有し、且つ混色を起こさないよ
うにしたカラー固体撮像装置を提供することを目的とす
る。
ける上記問題点を解消するためになされたものであり、
請求項１記載の発明は、多結晶シリコンを含む多層膜を
通った光を電気信号に変換する固体撮像装置において
も、良好な色分解機能を得ることができるようにしたカ
ラー固体撮像装置を提供することを目的とする。また請
求項２及び３記載の発明は、多結晶シリコンを含む多層
膜を通った光を電気信号に変換する固体撮像装置におい
て、良好な色分解機能を有し、且つ混色を起こさないよ
うにしたカラー固体撮像装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、多結晶シリコン層を含む多
層膜を通った光を電気信号に変換する領域と、λ0 ／４
（λ0 ：光学的中心波長）の光学的膜厚を有する高屈折
率物質層と低屈折率物質層を交互に積層してなる色分解
機能を有する領域とを備えたカラー固体撮像装置におい
て、前記高屈折率物質層として前記多結晶シリコン層が
含まれるように構成する。
め、請求項１記載の発明は、多結晶シリコン層を含む多
層膜を通った光を電気信号に変換する領域と、λ0 ／４
（λ0 ：光学的中心波長）の光学的膜厚を有する高屈折
率物質層と低屈折率物質層を交互に積層してなる色分解
機能を有する領域とを備えたカラー固体撮像装置におい
て、前記高屈折率物質層として前記多結晶シリコン層が
含まれるように構成する。
【０００９】このように、光を電気信号に変換する領域
上に形成されている多結晶シリコン層が、色分解機能を
有する領域の高屈折率物質層としてλ0 ／４の光学的膜
厚に構成されているので、光が電気信号に変換される部
分に入射する直前まで干渉効果が働くことになり、良好
な色分解機能が得られる。
上に形成されている多結晶シリコン層が、色分解機能を
有する領域の高屈折率物質層としてλ0 ／４の光学的膜
厚に構成されているので、光が電気信号に変換される部
分に入射する直前まで干渉効果が働くことになり、良好
な色分解機能が得られる。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のカ
ラー固体撮像装置において、色分解機能を有する領域
を、第１層目の金属配線層より下方に形成するものであ
る。このように、色分解機能を有する領域が第１層目の
金属配線層より下方に形成されているために、光が電気
信号に変換される部分に入射する直前で色分解作用を受
けることになり、したがって光の入射角が大きくても、
隣接する画素上の色分解機能領域を通った光が当該画素
に入ることがなく、混色が生じない。
ラー固体撮像装置において、色分解機能を有する領域
を、第１層目の金属配線層より下方に形成するものであ
る。このように、色分解機能を有する領域が第１層目の
金属配線層より下方に形成されているために、光が電気
信号に変換される部分に入射する直前で色分解作用を受
けることになり、したがって光の入射角が大きくても、
隣接する画素上の色分解機能領域を通った光が当該画素
に入ることがなく、混色が生じない。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のカラー固体撮像装置において、オンチップマイクロ
レンズを備え、該オンチップマイクロレンズにより集め
られた光が当たる領域を含む限定された領域にのみ、色
分解機能を有する領域を形成するものである。このよう
に構成することにより、オンチップマイクロレンズによ
り集光されて隣接画素上に入射する光は当該画素に入射
することがないため、混色が生じない。また、色分解機
能を有する領域が限定された領域にのみ形成されるの
で、金属配線とシリコン基板の接続を色分解機能を有す
る領域を経由せずに形成することができる。
載のカラー固体撮像装置において、オンチップマイクロ
レンズを備え、該オンチップマイクロレンズにより集め
られた光が当たる領域を含む限定された領域にのみ、色
分解機能を有する領域を形成するものである。このよう
に構成することにより、オンチップマイクロレンズによ
り集光されて隣接画素上に入射する光は当該画素に入射
することがないため、混色が生じない。また、色分解機
能を有する領域が限定された領域にのみ形成されるの
で、金属配線とシリコン基板の接続を色分解機能を有す
る領域を経由せずに形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１は、本発明に係るカラー固体撮像装置の第１の
実施の形態における１画素部分の構成を示す概略断面図
である。図において、１はＣＭＤ画素における光を電気
信号に変換する領域で、この光電変換領域１上に２層の
酸化シリコン層２と窒化シリコン層４とが形成されてお
り、その上に多結晶シリコン層５が形成されていて、こ
の多結晶シリコン層５がゲート電極を構成している。多
結晶シリコン層５の上には、酸化シリコン層２と酸化チ
タン層３が交互に多数層積層されている。更に保護膜６
としての酸化シリコン厚膜が形成されている。この場
合、低屈折率物質層は酸化シリコン層２で、高屈折率物
質層は酸化チタン層３，窒化シリコン層４，多結晶シリ
コン層５で構成されている。各物質の屈折率は、酸化シ
リコンが1.45，酸化チタンが2.3 ，窒化シリコンが2.0
，多結晶シリコンが３〜４である。
る。図１は、本発明に係るカラー固体撮像装置の第１の
実施の形態における１画素部分の構成を示す概略断面図
である。図において、１はＣＭＤ画素における光を電気
信号に変換する領域で、この光電変換領域１上に２層の
酸化シリコン層２と窒化シリコン層４とが形成されてお
り、その上に多結晶シリコン層５が形成されていて、こ
の多結晶シリコン層５がゲート電極を構成している。多
結晶シリコン層５の上には、酸化シリコン層２と酸化チ
タン層３が交互に多数層積層されている。更に保護膜６
としての酸化シリコン厚膜が形成されている。この場
合、低屈折率物質層は酸化シリコン層２で、高屈折率物
質層は酸化チタン層３，窒化シリコン層４，多結晶シリ
コン層５で構成されている。各物質の屈折率は、酸化シ
リコンが1.45，酸化チタンが2.3 ，窒化シリコンが2.0
，多結晶シリコンが３〜４である。
【００１３】光学的中心波長をλ0 としたとき、各層の
膜厚は光学的膜厚がλ0 ／４となるように設定をされて
いる。可視域を色分解の対象とする場合、λ0 は400 〜
800nmの範囲とすることが多い。例えば、λ0 が430 nm
の場合、イエローの色分解機能が得られる。この場合、
上方から入射した光に対しては、酸化シリコン層２，酸
化チタン層３，多結晶シリコン層５，窒化シリコン層４
よりなる色分解機能を有する領域を通る間に、干渉効果
によって図２の（Ａ）に示すような分光透過率特性を示
す。またλ0 を640 nmとしたときは、図２の（Ｂ）に示
すようなシアンの色分解機能が得られ、またλ0 を730
nmとしたときは、図２の（Ｃ）に示すようなマゼンタの
色分解機能が得られる。これらの図２の（Ａ）〜（Ｃ）
に示す分光透過率特性を、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示し
た従来のものの分光透過率特性と比べてみると、良好な
特性が得られていることがわかる。
膜厚は光学的膜厚がλ0 ／４となるように設定をされて
いる。可視域を色分解の対象とする場合、λ0 は400 〜
800nmの範囲とすることが多い。例えば、λ0 が430 nm
の場合、イエローの色分解機能が得られる。この場合、
上方から入射した光に対しては、酸化シリコン層２，酸
化チタン層３，多結晶シリコン層５，窒化シリコン層４
よりなる色分解機能を有する領域を通る間に、干渉効果
によって図２の（Ａ）に示すような分光透過率特性を示
す。またλ0 を640 nmとしたときは、図２の（Ｂ）に示
すようなシアンの色分解機能が得られ、またλ0 を730
nmとしたときは、図２の（Ｃ）に示すようなマゼンタの
色分解機能が得られる。これらの図２の（Ａ）〜（Ｃ）
に示す分光透過率特性を、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示し
た従来のものの分光透過率特性と比べてみると、良好な
特性が得られていることがわかる。
【００１４】なお、この実施の形態においては、当然に
各構成の変形あるいは変更が可能である。例えば、λ0
は他の可視域、近紫外域や赤外域を対象としてもよい。
また高屈折率物質としては、酸化タンタルや酸化ジルコ
ニウムを用いることができ、また低屈折率物質として
は、フッ化マグネシウムなども用いることができる。ま
た本実施の形態においては、画素としてＣＭＤを用いた
固体撮像装置について説明を行ったが、本発明はこれに
限らず、多結晶シリコンをゲート電極とするＭＯＳ構造
を光電変換素子として用いる他の固体撮像装置にも適用
できる。
各構成の変形あるいは変更が可能である。例えば、λ0
は他の可視域、近紫外域や赤外域を対象としてもよい。
また高屈折率物質としては、酸化タンタルや酸化ジルコ
ニウムを用いることができ、また低屈折率物質として
は、フッ化マグネシウムなども用いることができる。ま
た本実施の形態においては、画素としてＣＭＤを用いた
固体撮像装置について説明を行ったが、本発明はこれに
限らず、多結晶シリコンをゲート電極とするＭＯＳ構造
を光電変換素子として用いる他の固体撮像装置にも適用
できる。
【００１５】図３は、本発明の第２の実施の形態の２画
素部分を示す断面図である。図において、11はＣＭＤ画
素における光を電気信号に変換する領域で、この光電変
換領域11上に多結晶シリコンゲート12を含む色分解機能
を有する領域13が形成されており、その上に第１層目の
配線層であるAl−Si合金膜17を形成し、更にその上に順
次第１層間膜14，第２層間膜15，パッシベーション膜16
が形成されている。なお、ここで「第１層目」とは多結
晶シリコンゲートに近い側から数えた場合の順番を示し
ている。
素部分を示す断面図である。図において、11はＣＭＤ画
素における光を電気信号に変換する領域で、この光電変
換領域11上に多結晶シリコンゲート12を含む色分解機能
を有する領域13が形成されており、その上に第１層目の
配線層であるAl−Si合金膜17を形成し、更にその上に順
次第１層間膜14，第２層間膜15，パッシベーション膜16
が形成されている。なお、ここで「第１層目」とは多結
晶シリコンゲートに近い側から数えた場合の順番を示し
ている。
【００１６】このように構成したカラー固体撮像装置に
おいては、上方から入射した光は、電気信号に変換され
る光電変換領域11に入る直前において、色分解機能を有
する領域13を通るので、１つの画素に２つ以上の色をも
った光が入ることはない。すなわち、混色は生じない。
おいては、上方から入射した光は、電気信号に変換され
る光電変換領域11に入る直前において、色分解機能を有
する領域13を通るので、１つの画素に２つ以上の色をも
った光が入ることはない。すなわち、混色は生じない。
【００１７】なお、この発明の実施の形態においても、
各構成は当然各種の変形、変更が可能である。例えば、
第１層配線層としてはAl−Si膜の他に、Al−Si−Cu膜，
Ａl膜，TiＮ／Ａl 合金積層膜などを用いることができ
る。また、この実施の形態は、ＭＯＳ型受光部を有する
固体撮像装置には全て適用可能である。
各構成は当然各種の変形、変更が可能である。例えば、
第１層配線層としてはAl−Si膜の他に、Al−Si−Cu膜，
Ａl膜，TiＮ／Ａl 合金積層膜などを用いることができ
る。また、この実施の形態は、ＭＯＳ型受光部を有する
固体撮像装置には全て適用可能である。
【００１８】図４の（Ａ）は、本発明の第３の実施の形
態の１画素部分を示す平面図で、図４の（Ｂ）は図４の
（Ａ）のＡ−Ｂ線に沿って２画素部分を示す断面図であ
る。図４の（Ａ），（Ｂ）において、21はＣＭＤ画素に
おける光を電気信号に変換する領域で、該光電変換領域
21上に多結晶シリコンゲート29及び該多結晶シリコンゲ
ート29を挟むように配置された酸化シリコン膜30が形成
されている。更に多結晶シリコンゲート29の一部の上部
の酸化シリコン膜30中に、色分解機能を有する領域22が
正方形状に配置されている。また、酸化シリコン膜30上
に第１層目の配線層であるAl−Si膜23が形成され、更に
その上に順次第１層間膜24，第２層間膜25，パッシベー
ション膜26が形成されている。そして最上層には有機樹
脂により形成した凸型のオンチップマイクロレンズ27
が、各画素毎に配置されている。また第１層目のAl−Si
膜23はコンタクトホール28を介してＳi 基板と接続され
ている。なお、この実施の形態は、図示の便宜上分けて
示しているが、多結晶シリコンゲート29，酸化シリコン
膜30及び色分解機能を有する領域22の全体で、所望の色
分解機能が実現されるように構成されており、また正方
形に形成されている色分解機能を有する領域22は、オン
チップマイクロレンズで集められた光が入る領域をカバ
ーするように形成されている。
態の１画素部分を示す平面図で、図４の（Ｂ）は図４の
（Ａ）のＡ−Ｂ線に沿って２画素部分を示す断面図であ
る。図４の（Ａ），（Ｂ）において、21はＣＭＤ画素に
おける光を電気信号に変換する領域で、該光電変換領域
21上に多結晶シリコンゲート29及び該多結晶シリコンゲ
ート29を挟むように配置された酸化シリコン膜30が形成
されている。更に多結晶シリコンゲート29の一部の上部
の酸化シリコン膜30中に、色分解機能を有する領域22が
正方形状に配置されている。また、酸化シリコン膜30上
に第１層目の配線層であるAl−Si膜23が形成され、更に
その上に順次第１層間膜24，第２層間膜25，パッシベー
ション膜26が形成されている。そして最上層には有機樹
脂により形成した凸型のオンチップマイクロレンズ27
が、各画素毎に配置されている。また第１層目のAl−Si
膜23はコンタクトホール28を介してＳi 基板と接続され
ている。なお、この実施の形態は、図示の便宜上分けて
示しているが、多結晶シリコンゲート29，酸化シリコン
膜30及び色分解機能を有する領域22の全体で、所望の色
分解機能が実現されるように構成されており、また正方
形に形成されている色分解機能を有する領域22は、オン
チップマイクロレンズで集められた光が入る領域をカバ
ーするように形成されている。
【００１９】このように構成されたカラー固体撮像装置
において、上方から入射した光は、たとえ斜め方向から
であっても、オンチップマイクロレンズ27で集められる
ので混色は生じない。また、色分解機能を有する領域22
を限定した領域に形成しているので、コンタクトホール
28の形成は従来と同じようにでき、容易である。
において、上方から入射した光は、たとえ斜め方向から
であっても、オンチップマイクロレンズ27で集められる
ので混色は生じない。また、色分解機能を有する領域22
を限定した領域に形成しているので、コンタクトホール
28の形成は従来と同じようにでき、容易である。
【００２０】なお、この発明の実施の形態においても、
各構成は当然各種の変形、変更が可能である。例えば、
有機樹脂を用いた凸型のオンチップマイクロレンズは、
無機物質を用いたものや有機溶媒に無機物質を分散さ
せ、これを高温で焼成するもの、また凹型のレンズ、表
面に低屈折率物質をコーティングしたものなどでもよ
い。また色分解機能を有する部分の形成領域の大きさ
は、多結晶シリコンゲート電極の略１／４の領域を含む
正方形としたものを示したが、ゲート電極の１／２，１
／３など任意の大きさでよいし、その形状も円形、楕円
形でもよく、更にはゲート電極と相似形状でもよい。
各構成は当然各種の変形、変更が可能である。例えば、
有機樹脂を用いた凸型のオンチップマイクロレンズは、
無機物質を用いたものや有機溶媒に無機物質を分散さ
せ、これを高温で焼成するもの、また凹型のレンズ、表
面に低屈折率物質をコーティングしたものなどでもよ
い。また色分解機能を有する部分の形成領域の大きさ
は、多結晶シリコンゲート電極の略１／４の領域を含む
正方形としたものを示したが、ゲート電極の１／２，１
／３など任意の大きさでよいし、その形状も円形、楕円
形でもよく、更にはゲート電極と相似形状でもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上発明の実施の形態に基づいて説明し
たように、請求項１記載の発明によれば、光を電気信号
に変換する領域上に形成されている多結晶シリコン層を
色分解機能を有する領域の高屈折率物質層としているの
で、光が電気信号に変換される領域に入射する直前まで
干渉効果が働くことになり、多結晶シリコン層を含む多
層膜を通った光を電気信号に変換する固体撮像装置にお
いても、良好な色分解機能を得ることができる。また請
求項２記載の発明によれば、色分解機能を有する領域を
第１層目の金属配線層より下方に形成しているため、光
が電気信号に変換される領域に入射する直前で色分解作
用を受けることになり、光の入射角が大きくても混色を
防止することができる。また請求項３記載の発明によれ
ば、オンチップマイクロレンズが設けられているため混
色が生ぜず、また色分解機能を有する領域を限定した領
域にのみ形成しているので、金属配線層とシリコン基板
の接続を容易に行うことができる。
たように、請求項１記載の発明によれば、光を電気信号
に変換する領域上に形成されている多結晶シリコン層を
色分解機能を有する領域の高屈折率物質層としているの
で、光が電気信号に変換される領域に入射する直前まで
干渉効果が働くことになり、多結晶シリコン層を含む多
層膜を通った光を電気信号に変換する固体撮像装置にお
いても、良好な色分解機能を得ることができる。また請
求項２記載の発明によれば、色分解機能を有する領域を
第１層目の金属配線層より下方に形成しているため、光
が電気信号に変換される領域に入射する直前で色分解作
用を受けることになり、光の入射角が大きくても混色を
防止することができる。また請求項３記載の発明によれ
ば、オンチップマイクロレンズが設けられているため混
色が生ぜず、また色分解機能を有する領域を限定した領
域にのみ形成しているので、金属配線層とシリコン基板
の接続を容易に行うことができる。
【図１】本発明に係るカラー固体撮像装置の第１の実施
の形態における１画素部分の構成を示す概略断面図であ
る。
の形態における１画素部分の構成を示す概略断面図であ
る。
【図２】図１に示した第１の実施の形態における分光透
過率特性を示す図である。
過率特性を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の２画素部分の構成
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の１画素部分の平面
図及び２画素部分の断面図である。
図及び２画素部分の断面図である。
【図５】従来の干渉フィルタを単純に設けたＣＭＤを画
素として用いた固体撮像装置における分光透過率特性を
示す図である。
素として用いた固体撮像装置における分光透過率特性を
示す図である。
【図６】従来のカラー固体撮像装置における斜め光入射
の場合の混色の発生態様を示す説明図である。
の場合の混色の発生態様を示す説明図である。
１ 光電変換領域 ２ 酸化シリコン層 ３ 酸化チタン層 ４ 窒化シリコン層 ５ 多結晶シリコン層 ６ 保護膜 11 光電変換領域 12 多結晶シリコンゲート 13 色分解機能を有する領域 14 第１層間膜 15 第２層間膜 16 パッシベーション膜 17 Al−Si合金膜（第１層目配線層） 21 光電変換領域 23 色分解機能を有する領域 23 Al−Si膜 24 第１層間膜 25 第２層間膜 26 パッシベーション膜 27 オンチップマイクロレンズ 28 コンタクトホール 29 多結晶シリコンゲート 30 酸化シリコン膜
Claims (3)
- 【請求項１】 多結晶シリコン層を含む多層膜を通った
光を電気信号に変換する領域と、λ0 ／４（λ0 ：光学
的中心波長）の光学的膜厚を有する高屈折率物質層と低
屈折率物質層を交互に積層してなる色分解機能を有する
領域とを備えたカラー固体撮像装置において、前記高屈
折率物質層として前記多結晶シリコン層が含まれている
ことを特徴とするカラー固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記色分解機能を有する領域が、第１層
目の金属配線層より下方に形成されていることを特徴と
する請求項１記載のカラー固体撮像装置。 - 【請求項３】 オンチップマイクロレンズを備え、該オ
ンチップマイクロレンズにより集められた光が当たる領
域を含む限定された領域にのみ前記色分解機能を有する
領域が形成されていることを特徴とする請求項１又は２
記載のカラー固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8045636A JPH09219505A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | カラー固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8045636A JPH09219505A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | カラー固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219505A true JPH09219505A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12724859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8045636A Withdrawn JPH09219505A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | カラー固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219505A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101109A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置、その作製方法、画像保存装置および画像伝送装置 |
| KR100521971B1 (ko) * | 2000-10-04 | 2005-10-17 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 찌꺼기 발생 및 칼라필터 간의 겹침을 방지할 수 있는이미지 센서 및 제조 방법 |
| US7110034B2 (en) | 2001-08-31 | 2006-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus containing light adjustment portion with reflection of a portion of light onto adjacent pixels |
| WO2007004355A1 (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置及びカメラ |
| JP2008177362A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびカメラ |
| JP2010250329A (ja) * | 1998-02-20 | 2010-11-04 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 干渉カラーフィルターのパターンを作成する方法 |
| JP2013516078A (ja) * | 2010-06-01 | 2013-05-09 | 博立▲碼▼杰通▲訊▼（深▲せん▼）有限公司 | マルチスペクトル感光部材 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP8045636A patent/JPH09219505A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010250329A (ja) * | 1998-02-20 | 2010-11-04 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 干渉カラーフィルターのパターンを作成する方法 |
| KR100521971B1 (ko) * | 2000-10-04 | 2005-10-17 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 찌꺼기 발생 및 칼라필터 간의 겹침을 방지할 수 있는이미지 센서 및 제조 방법 |
| US7110034B2 (en) | 2001-08-31 | 2006-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus containing light adjustment portion with reflection of a portion of light onto adjacent pixels |
| JP2005101109A (ja) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置、その作製方法、画像保存装置および画像伝送装置 |
| WO2007004355A1 (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置及びカメラ |
| JP2008177362A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびカメラ |
| JP2013516078A (ja) * | 2010-06-01 | 2013-05-09 | 博立▲碼▼杰通▲訊▼（深▲せん▼）有限公司 | マルチスペクトル感光部材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |