JPH10189929A - 固体撮像素子 - Google Patents
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- JPH10189929A JPH10189929A JP8355011A JP35501196A JPH10189929A JP H10189929 A JPH10189929 A JP H10189929A JP 8355011 A JP8355011 A JP 8355011A JP 35501196 A JP35501196 A JP 35501196A JP H10189929 A JPH10189929 A JP H10189929A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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-
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-
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
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- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画素毎のカラーフィルタの厚さや高さが互い
に異なっていても、色むらがなくて画質の優れた撮像画
像を得る。 【解決手段】 撮像領域の中央から各画素の遮光膜３７
の開口３７ａまでの距離とＳｉ基板２１の表面からオン
チップカラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さ
とによって、開口３７ａに対するオンチップカラーフィ
ルタ４３の変位量が決められている。このため、各画素
のセンサ２５に入射する光４６の全体をその画素に対応
するオンチップカラーフィルタ４３のみを通過させ且つ
そのオンチップカラーフィルタ４３の厚さの全体を通過
させることができる。
に異なっていても、色むらがなくて画質の優れた撮像画
像を得る。 【解決手段】 撮像領域の中央から各画素の遮光膜３７
の開口３７ａまでの距離とＳｉ基板２１の表面からオン
チップカラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さ
とによって、開口３７ａに対するオンチップカラーフィ
ルタ４３の変位量が決められている。このため、各画素
のセンサ２５に入射する光４６の全体をその画素に対応
するオンチップカラーフィルタ４３のみを通過させ且つ
そのオンチップカラーフィルタ４３の厚さの全体を通過
させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、複数の画素に
対応する複数のカラーフィルタが設けられている固体撮
像素子に関するものである。
対応する複数のカラーフィルタが設けられている固体撮
像素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５はインターライン転送型であるＣＣ
Ｄ型固体撮像素子の全体を平面的に示しており、このＣ
ＣＤ型固体撮像素子のチップ１１には、複数の画素が配
列されて成る撮像領域１２が設けられている。図６、７
は、本願の発明の第１従来例であって補色系のオンチッ
プカラーフィルタが設けられているＣＣＤ型固体撮像素
子を示している。
Ｄ型固体撮像素子の全体を平面的に示しており、このＣ
ＣＤ型固体撮像素子のチップ１１には、複数の画素が配
列されて成る撮像領域１２が設けられている。図６、７
は、本願の発明の第１従来例であって補色系のオンチッ
プカラーフィルタが設けられているＣＣＤ型固体撮像素
子を示している。
【０００３】図６（ａ）及び図７（ａ）は撮像領域１２
の中央部１２ａを示しており、図６（ｂ）及び図７
（ｂ）は撮像領域１２の周辺部１２ｂを示している。こ
の第１従来例では、Ｓｉ基板２１中にｐウェル２２が形
成されており、ｐウェル２２よりもＳｉ基板２１の表面
に近い正孔蓄積領域としてのｐ領域２３とｎ領域２４と
でセンサ２５が構成されている。
の中央部１２ａを示しており、図６（ｂ）及び図７
（ｂ）は撮像領域１２の周辺部１２ｂを示している。こ
の第１従来例では、Ｓｉ基板２１中にｐウェル２２が形
成されており、ｐウェル２２よりもＳｉ基板２１の表面
に近い正孔蓄積領域としてのｐ領域２３とｎ領域２４と
でセンサ２５が構成されている。
【０００４】センサ２５の側方のｐ領域２６が読出部に
なっており、ｐ領域２６の側方のｎ領域２７が垂直転送
部になっている。ｎ領域２７の下部にｐウェル３１が形
成されており、ｎ領域２７の側方のｐ領域３２が画素分
離部になっている。Ｓｉ基板２１の表面にはゲート絶縁
膜としてのＳｉＯ2 膜３３が形成されており、Ｓｉ基板
２１上の多結晶Ｓｉ膜３４で転送電極が形成されてい
る。
なっており、ｐ領域２６の側方のｎ領域２７が垂直転送
部になっている。ｎ領域２７の下部にｐウェル３１が形
成されており、ｎ領域２７の側方のｐ領域３２が画素分
離部になっている。Ｓｉ基板２１の表面にはゲート絶縁
膜としてのＳｉＯ2 膜３３が形成されており、Ｓｉ基板
２１上の多結晶Ｓｉ膜３４で転送電極が形成されてい
る。
【０００５】多結晶Ｓｉ膜３４は絶縁膜としてのＳｉＯ
2 膜３５等に覆われており、Ｓｉ基板２１及びＳｉＯ2
膜３５はパッシベーション膜であるＳｉＯ2 膜３６に覆
われている。Ａｌ膜やＷ膜等である遮光膜３７がＳｉＯ
2 膜３６上に形成されており、センサ２５に対応する開
口３７ａが遮光膜３７に設けられている。
2 膜３５等に覆われており、Ｓｉ基板２１及びＳｉＯ2
膜３５はパッシベーション膜であるＳｉＯ2 膜３６に覆
われている。Ａｌ膜やＷ膜等である遮光膜３７がＳｉＯ
2 膜３６上に形成されており、センサ２５に対応する開
口３７ａが遮光膜３７に設けられている。
【０００６】遮光膜３７等はパッシベーション膜である
ＳｉＮ〜ＳｉＯ膜４１に覆われており、このＳｉＮ〜Ｓ
ｉＯ膜４１上には平坦化膜４２が形成されている。平坦
化膜４２上では赤フィルタ４３ａと青フィルタ４３ｂと
黄フィルタ４３ｃとが各画素に対応する市松模様にパタ
ーニングされており、これらによってオンチップカラー
フィルタ４３が構成されている。
ＳｉＮ〜ＳｉＯ膜４１に覆われており、このＳｉＮ〜Ｓ
ｉＯ膜４１上には平坦化膜４２が形成されている。平坦
化膜４２上では赤フィルタ４３ａと青フィルタ４３ｂと
黄フィルタ４３ｃとが各画素に対応する市松模様にパタ
ーニングされており、これらによってオンチップカラー
フィルタ４３が構成されている。
【０００７】なお、この第１従来例のオンチップカラー
フィルタ４３は補色系であるので、図６に示す様に、青
フィルタ４３ｂと黄フィルタ４３ｃとが積層されて緑フ
ィルタが構成されている。オンチップカラーフィルタ４
３上には、平坦化膜４４とオンチップレンズ４５とが順
次に形成されている。
フィルタ４３は補色系であるので、図６に示す様に、青
フィルタ４３ｂと黄フィルタ４３ｃとが積層されて緑フ
ィルタが構成されている。オンチップカラーフィルタ４
３上には、平坦化膜４４とオンチップレンズ４５とが順
次に形成されている。
【０００８】図８は、本願の発明の第２従来例であって
原色系のオンチップカラーフィルタが設けられているＣ
ＣＤ型固体撮像素子を示している。従って、この第２従
来例も、オンチップカラーフィルタ４３が単層である点
を除いて、図６、７に示した第１従来例と実質的に同様
の構成を有している。
原色系のオンチップカラーフィルタが設けられているＣ
ＣＤ型固体撮像素子を示している。従って、この第２従
来例も、オンチップカラーフィルタ４３が単層である点
を除いて、図６、７に示した第１従来例と実質的に同様
の構成を有している。
【０００９】ところで、以上の様な第１及び第２従来例
が適用されているビデオカメラ等に射出瞳の近いレンズ
が用いられていると、撮像領域１２の中央部１２ａで
は、図６（ａ）及び図８（ａ）に示した様に、光４６は
オンチップレンズ４５の光軸に略平行にこのオンチップ
レンズ４５に入射するが、撮像領域１２の周辺部１２ｂ
では、図６（ｂ）及び図８（ｂ）に示した様に、光４６
はオンチップレンズ４５の光軸に対して傾斜した状態で
このオンチップレンズ４５に入射する。
が適用されているビデオカメラ等に射出瞳の近いレンズ
が用いられていると、撮像領域１２の中央部１２ａで
は、図６（ａ）及び図８（ａ）に示した様に、光４６は
オンチップレンズ４５の光軸に略平行にこのオンチップ
レンズ４５に入射するが、撮像領域１２の周辺部１２ｂ
では、図６（ｂ）及び図８（ｂ）に示した様に、光４６
はオンチップレンズ４５の光軸に対して傾斜した状態で
このオンチップレンズ４５に入射する。
【００１０】このため、これらの第１及び第２従来例で
は、撮像領域１２の中央部１２ａでは、図７（ａ）にも
示した様に、オンチップレンズ４５の光軸を遮光膜３７
の開口３７ａの中心に一致させるが、周辺部１２ｂにい
くほど、図７（ｂ）にも示した様に、オンチップレンズ
４５の光軸を遮光膜３７の開口３７ａの中心から変位さ
せている。
は、撮像領域１２の中央部１２ａでは、図７（ａ）にも
示した様に、オンチップレンズ４５の光軸を遮光膜３７
の開口３７ａの中心に一致させるが、周辺部１２ｂにい
くほど、図７（ｂ）にも示した様に、オンチップレンズ
４５の光軸を遮光膜３７の開口３７ａの中心から変位さ
せている。
【００１１】この結果、図６（ｂ）及び図８（ｂ）から
も明らかな様に、オンチップレンズ４５で集光されて各
画素のセンサ２５に入射する光４６の割合が周辺部１２
ｂでも高く、光４６の入射角度によるシェーディングつ
まり撮像出力画面上で中央部から周辺部に向かって感度
が徐々に変化するという現象が抑制されている。
も明らかな様に、オンチップレンズ４５で集光されて各
画素のセンサ２５に入射する光４６の割合が周辺部１２
ｂでも高く、光４６の入射角度によるシェーディングつ
まり撮像出力画面上で中央部から周辺部に向かって感度
が徐々に変化するという現象が抑制されている。
【００１２】周辺部１２ｂの開口３７ａに対するオンチ
ップレンズ４５の上述の変位量は、近時における光学系
の有効寸法の縮小に伴って大きくなってきている。例え
ば、レンズの射出瞳距離が３ｍｍの場合は、光４６の入
射角度が５０°程度であり、オンチップレンズ４５の変
位量は画素ピッチの半分程度にまで達している。
ップレンズ４５の上述の変位量は、近時における光学系
の有効寸法の縮小に伴って大きくなってきている。例え
ば、レンズの射出瞳距離が３ｍｍの場合は、光４６の入
射角度が５０°程度であり、オンチップレンズ４５の変
位量は画素ピッチの半分程度にまで達している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の第１
及び第２従来例でも、図６（ｂ）及び図８（ｂ）に示し
た様に、各画素のオンチップカラーフィルタ４３の中心
は周辺部１２ｂでも開口３７ａの中心に一致している。
及び第２従来例でも、図６（ｂ）及び図８（ｂ）に示し
た様に、各画素のオンチップカラーフィルタ４３の中心
は周辺部１２ｂでも開口３７ａの中心に一致している。
【００１４】このため、図６（ｂ）及び図８（ｂ）から
も明らかな様に、各画素のセンサ２５に入射する光４６
が隣接画素のオンチップカラーフィルタ４３をも通過し
て混色が生じたり、光４６がその画素のオンチップカラ
ーフィルタ４３の厚さの一部しか通過しなくて分光特性
が所望の特性から変化したりしていた。従って、上述の
第１及び第２従来例では、色むらがなくて画質の優れた
撮像画像を得ることが困難であった。
も明らかな様に、各画素のセンサ２５に入射する光４６
が隣接画素のオンチップカラーフィルタ４３をも通過し
て混色が生じたり、光４６がその画素のオンチップカラ
ーフィルタ４３の厚さの一部しか通過しなくて分光特性
が所望の特性から変化したりしていた。従って、上述の
第１及び第２従来例では、色むらがなくて画質の優れた
撮像画像を得ることが困難であった。
【００１５】なお、この様な色むらに対して、各画素の
オンチップカラーフィルタ４３を開口３７ａから変位さ
せることも検討されている。しかし、この場合でも、撮
像領域１２の中央部１２ａから各画素の開口３７ａまで
の距離が考慮されているだけで、オンチップカラーフィ
ルタ４３の厚さやＳｉ基板２１の表面からの高さまでは
考慮されていなかったので、色むらがなくて画質の優れ
た撮像画像を得ることが依然として困難であった。
オンチップカラーフィルタ４３を開口３７ａから変位さ
せることも検討されている。しかし、この場合でも、撮
像領域１２の中央部１２ａから各画素の開口３７ａまで
の距離が考慮されているだけで、オンチップカラーフィ
ルタ４３の厚さやＳｉ基板２１の表面からの高さまでは
考慮されていなかったので、色むらがなくて画質の優れ
た撮像画像を得ることが依然として困難であった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願の発明による固体撮
像素子は、複数の画素が配列されて成る撮像領域が基板
に設けられており、前記画素のセンサ上に開口を有する
遮光膜が前記基板の上層に設けられており、前記複数の
画素に対応する複数のカラーフィルタが前記遮光膜の上
層に設けられている固体撮像素子において、前記撮像領
域の中央から前記開口までの距離と前記基板の表面から
前記カラーフィルタの厚さ方向の中央までの高さとによ
って、前記表面に沿う方向における前記開口に対する前
記カラーフィルタの変位量が決められていることを特徴
としている。
像素子は、複数の画素が配列されて成る撮像領域が基板
に設けられており、前記画素のセンサ上に開口を有する
遮光膜が前記基板の上層に設けられており、前記複数の
画素に対応する複数のカラーフィルタが前記遮光膜の上
層に設けられている固体撮像素子において、前記撮像領
域の中央から前記開口までの距離と前記基板の表面から
前記カラーフィルタの厚さ方向の中央までの高さとによ
って、前記表面に沿う方向における前記開口に対する前
記カラーフィルタの変位量が決められていることを特徴
としている。
【００１７】本願の発明による固体撮像素子は、前記カ
ラーフィルタが積層構造を有しており、このカラーフィ
ルタの上層部と下層部とで前記変位量が互いに異なって
いてもよい。
ラーフィルタが積層構造を有しており、このカラーフィ
ルタの上層部と下層部とで前記変位量が互いに異なって
いてもよい。
【００１８】本願の発明による固体撮像素子は、前記カ
ラーフィルタが単層構造を有しており、このカラーフィ
ルタの厚さが色毎に互いに異なっていてもよい。
ラーフィルタが単層構造を有しており、このカラーフィ
ルタの厚さが色毎に互いに異なっていてもよい。
【００１９】本願の発明による固体撮像素子では、撮像
領域の中央からの距離と基板の表面からの高さとの両方
によって、遮光膜の開口に対するカラーフィルタの変位
量が決められている。このため、画素毎のカラーフィル
タの厚さや高さが互いに異なっており、しかも、射出瞳
の近いレンズを通過した光を入射させた場合でも、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることができる。
領域の中央からの距離と基板の表面からの高さとの両方
によって、遮光膜の開口に対するカラーフィルタの変位
量が決められている。このため、画素毎のカラーフィル
タの厚さや高さが互いに異なっており、しかも、射出瞳
の近いレンズを通過した光を入射させた場合でも、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることができる。
【００２０】また、カラーフィルタが積層構造を有して
いても、このカラーフィルタの上層部と下層部とで遮光
膜の開口に対する変位量が互いに異なっていれば、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることが容易である。
いても、このカラーフィルタの上層部と下層部とで遮光
膜の開口に対する変位量が互いに異なっていれば、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることが容易である。
【００２１】また、カラーフィルタが色毎に厚さの異な
る単層構造を有していても、各画素のセンサに入射する
光の全体をその画素に対応するカラーフィルタのみを通
過させ且つそのカラーフィルタの厚さの全体を通過させ
ることができる。
る単層構造を有していても、各画素のセンサに入射する
光の全体をその画素に対応するカラーフィルタのみを通
過させ且つそのカラーフィルタの厚さの全体を通過させ
ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、インターライン転送型であ
るＣＣＤ型固体撮像素子に適用した本願の発明の第１〜
第３実施形態を、図１〜４を参照しながら説明する。な
お、これらの第１〜第３実施形態でも、全体的な構成は
既に図５に示した通りである。
るＣＣＤ型固体撮像素子に適用した本願の発明の第１〜
第３実施形態を、図１〜４を参照しながら説明する。な
お、これらの第１〜第３実施形態でも、全体的な構成は
既に図５に示した通りである。
【００２３】図１、２が、補色系のオンチップカラーフ
ィルタが設けられている第１実施形態を示している。こ
の第１実施形態でも、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す
様に、撮像領域１２の中央部１２ａではオンチップレン
ズ４５の光軸が遮光膜３７の開口３７ａの中心に一致し
ていて、図６、７に示した第１従来例と実質的に同様の
構成を有している。
ィルタが設けられている第１実施形態を示している。こ
の第１実施形態でも、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す
様に、撮像領域１２の中央部１２ａではオンチップレン
ズ４５の光軸が遮光膜３７の開口３７ａの中心に一致し
ていて、図６、７に示した第１従来例と実質的に同様の
構成を有している。
【００２４】しかし、この第１実施形態では、図１
（ｂ）及び図２（ｂ）に示す様に、撮像領域１２の周辺
部１２ｂではオンチップレンズ４５の光軸のみならずオ
ンチップカラーフィルタ４３の中心も遮光膜３７の開口
３７ａの中心から変位している。オンチップカラーフィ
ルタ４３の変位は、オンチップレンズ４５の変位方向と
同じ方向であるが、変位量はオンチップレンズ４５の変
位量よりも少ない。
（ｂ）及び図２（ｂ）に示す様に、撮像領域１２の周辺
部１２ｂではオンチップレンズ４５の光軸のみならずオ
ンチップカラーフィルタ４３の中心も遮光膜３７の開口
３７ａの中心から変位している。オンチップカラーフィ
ルタ４３の変位は、オンチップレンズ４５の変位方向と
同じ方向であるが、変位量はオンチップレンズ４５の変
位量よりも少ない。
【００２５】これらの変位量は周辺部１２ｂにいくほど
大きく、また、撮像領域１２の周辺部１２ｂとは反対側
の周辺部における変位方向は周辺部１２ｂにおける変位
方向とは逆である。更に、図５に示した撮像領域１２の
コーナ部１２ｃにおける変位方向は、図２（ｃ）に示す
様に、図２（ｂ）の場合の様な１次元方向ではなく２次
元方向である。
大きく、また、撮像領域１２の周辺部１２ｂとは反対側
の周辺部における変位方向は周辺部１２ｂにおける変位
方向とは逆である。更に、図５に示した撮像領域１２の
コーナ部１２ｃにおける変位方向は、図２（ｃ）に示す
様に、図２（ｂ）の場合の様な１次元方向ではなく２次
元方向である。
【００２６】図１（ｂ）及び図２（ｂ）（ｃ）並びに後
述の第２及び第３実施形態では、図示の簡略化のため
に、周辺部１２ｂの近傍におけるオンチップレンズ４５
及びオンチップカラーフィルタ４３の変位量が一様であ
るが、実際には、撮像領域１２の中央から各画素の開口
３７ａまでの距離とＳｉ基板２１の表面からオンチップ
カラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さとの両
方によって変位量が決められていて、高いオンチップカ
ラーフィルタ４３の変位量は大きい。
述の第２及び第３実施形態では、図示の簡略化のため
に、周辺部１２ｂの近傍におけるオンチップレンズ４５
及びオンチップカラーフィルタ４３の変位量が一様であ
るが、実際には、撮像領域１２の中央から各画素の開口
３７ａまでの距離とＳｉ基板２１の表面からオンチップ
カラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さとの両
方によって変位量が決められていて、高いオンチップカ
ラーフィルタ４３の変位量は大きい。
【００２７】なお、オンチップカラーフィルタ４３は、
カゼインやゼラチン等を染色する方法や色素を混入した
感光材をパターニングする方法等の従来公知の方法で形
成することができる。また、オンチップレンズ４５も従
来公知の方法で形成することができる。
カゼインやゼラチン等を染色する方法や色素を混入した
感光材をパターニングする方法等の従来公知の方法で形
成することができる。また、オンチップレンズ４５も従
来公知の方法で形成することができる。
【００２８】以上の様な第１実施形態では、図１（ｂ）
からも明らかな様に、各画素のセンサ２５に入射する光
４６が隣接画素のオンチップカラーフィルタ４３をも通
過することを抑制され、光４６がその画素のオンチップ
カラーフィルタ４３の厚さの一部しか通過しないという
ことも抑制されるので、色むらがなくて画質の優れた撮
像画像を得ることができる。
からも明らかな様に、各画素のセンサ２５に入射する光
４６が隣接画素のオンチップカラーフィルタ４３をも通
過することを抑制され、光４６がその画素のオンチップ
カラーフィルタ４３の厚さの一部しか通過しないという
ことも抑制されるので、色むらがなくて画質の優れた撮
像画像を得ることができる。
【００２９】図３が、補色系のオンチップカラーフィル
タが設けられている第２実施形態のうちで、図５に示し
た撮像領域１２の周辺部１２ｂにおける部分を示してい
る。この第２実施形態は、緑フィルタを構成している青
フィルタ４３ｂと黄フィルタ４３ｃとで変位量が互いに
異なっており、下層側の青フィルタ４３ｂの変位量より
も上層側の黄フィルタ４３ｃの変位量の方が大きいこと
を除いて、図１、２に示した第１実施形態と実質的に同
様の構成を有している。
タが設けられている第２実施形態のうちで、図５に示し
た撮像領域１２の周辺部１２ｂにおける部分を示してい
る。この第２実施形態は、緑フィルタを構成している青
フィルタ４３ｂと黄フィルタ４３ｃとで変位量が互いに
異なっており、下層側の青フィルタ４３ｂの変位量より
も上層側の黄フィルタ４３ｃの変位量の方が大きいこと
を除いて、図１、２に示した第１実施形態と実質的に同
様の構成を有している。
【００３０】この様な第２実施形態では、青フィルタ４
３ｂと黄フィルタ４３ｃとで別個に変位量を決定するこ
とができるので、図３からも明らかな様に、各画素のセ
ンサ２５に入射する光４６が隣接画素のオンチップカラ
ーフィルタ４３をも通過することを抑制したり、光４６
がその画素のオンチップカラーフィルタ４３の厚さの一
部しか通過しないということを抑制したりすることが、
第１実施形態よりも容易である。
３ｂと黄フィルタ４３ｃとで別個に変位量を決定するこ
とができるので、図３からも明らかな様に、各画素のセ
ンサ２５に入射する光４６が隣接画素のオンチップカラ
ーフィルタ４３をも通過することを抑制したり、光４６
がその画素のオンチップカラーフィルタ４３の厚さの一
部しか通過しないということを抑制したりすることが、
第１実施形態よりも容易である。
【００３１】図４が、原色系のオンチップカラーフィル
タが設けられている第３実施形態を示している。従っ
て、この第３実施形態も、オンチップカラーフィルタ４
３が単層である点を除いて、図１、２に示した第１実施
形態と実質的に同様の構成を有している。
タが設けられている第３実施形態を示している。従っ
て、この第３実施形態も、オンチップカラーフィルタ４
３が単層である点を除いて、図１、２に示した第１実施
形態と実質的に同様の構成を有している。
【００３２】なお、以上の第１〜第３実施形態では、Ｓ
ｉ基板２１の表面からオンチップカラーフィルタ４３の
下面までの高さが平坦化膜４２のために何れの画素でも
等しい。しかし、この高さが何らかの理由で画素毎に異
なっていても、上述の様にＳｉ基板２１の表面からオン
チップカラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さ
によってオンチップカラーフィルタ４３の変位量が決め
られているので、この場合でも色むらをなくて画質の優
れた撮像画像を得ることができる。
ｉ基板２１の表面からオンチップカラーフィルタ４３の
下面までの高さが平坦化膜４２のために何れの画素でも
等しい。しかし、この高さが何らかの理由で画素毎に異
なっていても、上述の様にＳｉ基板２１の表面からオン
チップカラーフィルタ４３の厚さ方向の中央までの高さ
によってオンチップカラーフィルタ４３の変位量が決め
られているので、この場合でも色むらをなくて画質の優
れた撮像画像を得ることができる。
【００３３】また、上述の第１〜第３実施形態では、例
えば図１（ｂ）と図５に示した撮像領域１２の周辺部１
２ｂの位置との対比からも明らかな様に、オンチップカ
ラーフィルタ４３の変位方向は、遮光膜３７の開口３７
ａの中心から撮像領域１２の中央部１２ａへ向かう方向
である。
えば図１（ｂ）と図５に示した撮像領域１２の周辺部１
２ｂの位置との対比からも明らかな様に、オンチップカ
ラーフィルタ４３の変位方向は、遮光膜３７の開口３７
ａの中心から撮像領域１２の中央部１２ａへ向かう方向
である。
【００３４】しかし、ビデオカメラ等のレンズの径が撮
像領域１２の径よりも極端に大きく且つレンズがチップ
１１に近接して実装されている場合等の様にレンズが正
の射出瞳を有している場合には、オンチップカラーフィ
ルタ４３の変位方向が上述の第１〜第３実施形態とは逆
方向になることもある。
像領域１２の径よりも極端に大きく且つレンズがチップ
１１に近接して実装されている場合等の様にレンズが正
の射出瞳を有している場合には、オンチップカラーフィ
ルタ４３の変位方向が上述の第１〜第３実施形態とは逆
方向になることもある。
【００３５】
【発明の効果】本願の発明による固体撮像素子では、画
素毎のカラーフィルタの厚さや高さが互いに異なってお
り、しかも、射出瞳の近いレンズを通過した光を入射さ
せた場合でも、各画素のセンサに入射する光の全体をそ
の画素に対応するカラーフィルタのみを通過させ且つそ
のカラーフィルタの厚さの全体を通過させることができ
るので、色むらがなくて画質の優れた撮像画像を得るこ
とができる。
素毎のカラーフィルタの厚さや高さが互いに異なってお
り、しかも、射出瞳の近いレンズを通過した光を入射さ
せた場合でも、各画素のセンサに入射する光の全体をそ
の画素に対応するカラーフィルタのみを通過させ且つそ
のカラーフィルタの厚さの全体を通過させることができ
るので、色むらがなくて画質の優れた撮像画像を得るこ
とができる。
【００３６】また、カラーフィルタが積層構造を有して
いても、このカラーフィルタの上層部と下層部とで遮光
膜の開口に対する変位量が互いに異なっていれば、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることが容易であるので、色むら
がなくて画質の優れた撮像画像を容易に得ることができ
る。
いても、このカラーフィルタの上層部と下層部とで遮光
膜の開口に対する変位量が互いに異なっていれば、各画
素のセンサに入射する光の全体をその画素に対応するカ
ラーフィルタのみを通過させ且つそのカラーフィルタの
厚さの全体を通過させることが容易であるので、色むら
がなくて画質の優れた撮像画像を容易に得ることができ
る。
【００３７】また、カラーフィルタが色毎に厚さの異な
る単層構造を有していても、各画素のセンサに入射する
光の全体をその画素に対応するカラーフィルタのみを通
過させ且つそのカラーフィルタの厚さの全体を通過させ
ることができるので、色むらがなくて画質の優れた撮像
画像を得ることができる。
る単層構造を有していても、各画素のセンサに入射する
光の全体をその画素に対応するカラーフィルタのみを通
過させ且つそのカラーフィルタの厚さの全体を通過させ
ることができるので、色むらがなくて画質の優れた撮像
画像を得ることができる。
【図１】本願の発明の第１実施形態の側断面図であり、
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
【図２】第１実施形態の平面図であり、（ａ）は撮像領
域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部、（ｃ）は撮像
領域のコーナ部を示している。
域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部、（ｃ）は撮像
領域のコーナ部を示している。
【図３】本願の発明の第２実施形態の側断面図であり、
撮像領域の周辺部を示している。
撮像領域の周辺部を示している。
【図４】本願の発明の第３実施形態の側断面図であり、
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
【図５】本願の発明を適用し得る固体撮像素子のチップ
の平面図である。
の平面図である。
【図６】本願の発明の第１従来例の側断面図であり、
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
【図７】第１従来例の平面図であり、（ａ）は撮像領域
の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部を示している。
の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部を示している。
【図８】本願の発明の第２従来例の側断面図であり、
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
（ａ）は撮像領域の中央部、（ｂ）は撮像領域の周辺部
を示している。
１２ 撮像領域 ２１ Ｓｉ基板（基板） ２５
センサ ３７ 遮光膜 ３７ａ 開口 ４３ オンチップカラーフィルタ（カラーフィルタ） ４３ａ 赤フィルタ ４３ｂ 青フィルタ ４３ｃ
黄フィルタ
センサ ３７ 遮光膜 ３７ａ 開口 ４３ オンチップカラーフィルタ（カラーフィルタ） ４３ａ 赤フィルタ ４３ｂ 青フィルタ ４３ｃ
黄フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 智 鹿児島県国分市野口北５番１号 ソニー国 分株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の画素が配列されて成る撮像領域が
基板に設けられており、前記画素のセンサ上に開口を有
する遮光膜が前記基板の上層に設けられており、前記複
数の画素に対応する複数のカラーフィルタが前記遮光膜
の上層に設けられている固体撮像素子において、 前記撮像領域の中央から前記開口までの距離と前記基板
の表面から前記カラーフィルタの厚さ方向の中央までの
高さとによって、前記表面に沿う方向における前記開口
に対する前記カラーフィルタの変位量が決められている
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記カラーフィルタが積層構造を有して
おり、このカラーフィルタの上層部と下層部とで前記変
位量が互いに異なっていることを特徴とする請求項１記
載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記カラーフィルタが単層構造を有して
おり、このカラーフィルタの厚さが色毎に互いに異なっ
ていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355011A JPH10189929A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固体撮像素子 |
| US08/994,441 US5986704A (en) | 1996-12-20 | 1997-12-19 | Solid-state image pickup device, with purposefully displaced color filters, method of manufacturing same and camera incorporating same |
| KR1019970071328A KR100477911B1 (ko) | 1996-12-20 | 1997-12-20 | 고상촬상소자,그제조방법및카메라 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8355011A JPH10189929A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189929A true JPH10189929A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18441372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8355011A Pending JPH10189929A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 固体撮像素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5986704A (ja) |
| JP (1) | JPH10189929A (ja) |
| KR (1) | KR100477911B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013229816A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Nikon Corp | 撮像素子および撮像装置 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068658A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| EP1107316A3 (en) * | 1999-12-02 | 2004-05-19 | Nikon Corporation | Solid-state image sensor, production method of the same and digital camera |
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| GB0029947D0 (en) * | 2000-12-08 | 2001-01-24 | Sgs Thomson Microelectronics | Solid state image sensors and microlens arrays |
| JP2002252338A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-09-06 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム |
| KR100410670B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2003-12-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 시모스 이미지센서의 칼라필터 형성방법 |
| JP3759435B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2006-03-22 | ソニー株式会社 | Ｘ−ｙアドレス型固体撮像素子 |
| JP2003197897A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 半導体光電変換装置 |
| JP4115220B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2008-07-09 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP2006502588A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-01-19 | スモール カメラ テクノロジーズ | マイクロレンズ付き固体イメージセンサ及び非テレセントリック撮像レンズを備えた光学系 |
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| JP2005057024A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、カメラ |
| JP2005234038A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Seiko Epson Corp | 誘電体多層膜フィルタ及びその製造方法並びに固体撮像デバイス |
| JP4224789B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2009-02-18 | ソニー株式会社 | 撮像装置 |
| JP4284282B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2009-06-24 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置及び固体撮像素子 |
| US20060057765A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Image sensor including multiple lenses and method of manufacture thereof |
| DE202005022114U1 (de) * | 2004-10-01 | 2014-02-10 | Nichia Corp. | Lichtemittierende Vorrichtung |
| JP2006197393A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Canon Inc | 固体撮像装置、カメラ、及び固体撮像装置の駆動方法 |
| KR100727266B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-06-11 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 컬러 필터를 구비한 이미지 소자 |
| JP2007220832A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置及びカメラ |
| EP1930950B1 (en) | 2006-12-08 | 2012-11-07 | Sony Corporation | Solid-state image pickup device, method for manufacturing solid-state image pickup device, and camera |
| KR100843969B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| JP5194645B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2013-05-08 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP5663925B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-02-04 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
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| JPH08107194A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
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-
1996
- 1996-12-20 JP JP8355011A patent/JPH10189929A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-19 US US08/994,441 patent/US5986704A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-20 KR KR1019970071328A patent/KR100477911B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013229816A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Nikon Corp | 撮像素子および撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5986704A (en) | 1999-11-16 |
| KR19980064437A (ko) | 1998-10-07 |
| KR100477911B1 (ko) | 2005-05-16 |
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