JPH11111962A - Solid state image-pickup device - Google Patents

Solid state image-pickup device

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JPH11111962A
JPH11111962A JP9272532A JP27253297A JPH11111962A JP H11111962 A JPH11111962 A JP H11111962A JP 9272532 A JP9272532 A JP 9272532A JP 27253297 A JP27253297 A JP 27253297A JP H11111962 A JPH11111962 A JP H11111962A
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center
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imaging device
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soil state image-pickup device, capable of preventing the mixing of colors by incident light from an oblique direction at the peripheral part of a light-receiving area, by making the array pitch of on-chip color filters smaller than those the array pitch of photodiodes. SOLUTION: An array pitch of the on-chip color filters A12 and B13 is smaller than the array pitch of photodiodes 2 and the center of an on-chip color filter A12 or B13, and the center of the photodiode 2 are on the same straight line at the center part of the light-receiving area. Thus, since the position of the on-chip color filter A12 or B13 corresponding to the photodiode 2 is shifted as moving away from the center of the light-receiving area to the periphery, all of the incident light from the oblique direction is made to enter the corresponding one photodiode at the peripheral part. Thus, color mixing with an adjacent color is eliminated and satisfactory characteristics without the degradation in color reproducibility are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置の素
子構造に関する。
The present invention relates to an element structure of a solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体撮像装置を構成する固体撮像
素子は、小型化かつ高画素化が進み、その製造技術は微
細化の一途を辿っている。これに伴い高感度化及び低ス
ミア化が課題となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, solid-state imaging devices constituting solid-state imaging devices have been reduced in size and number of pixels, and the manufacturing technology thereof has continued to be miniaturized. Accordingly, high sensitivity and low smear have been issues.

【0003】以下、図8〜11を参照しながら、従来の
固体撮像装置の一例について説明する。図8〜11は、
同一の固体撮像装置の受光領域の中心部と周辺部におけ
る、垂直方向と水平方向との断面図である。垂直方向と
は、後述する垂直CCDの列方向であり、水平方向とは
これと直交する方向である。
Hereinafter, an example of a conventional solid-state imaging device will be described with reference to FIGS. 8 to 11
It is sectional drawing of the vertical direction and the horizontal direction in the center part and peripheral part of the light receiving area of the same solid-state imaging device. The vertical direction is a column direction of a vertical CCD described later, and the horizontal direction is a direction orthogonal to this.

【0004】図8は受光領域の中心部における垂直方向
断面図、図9は受光領域の周辺部における垂直方向断面
図、図10は受光領域の中心部における水平方向断面
図、図11は受光領域の周辺部における水平方向断面図
をそれぞれ示している。
FIG. 8 is a vertical sectional view at the center of the light receiving area, FIG. 9 is a vertical sectional view at the periphery of the light receiving area, FIG. 10 is a horizontal sectional view at the center of the light receiving area, and FIG. Are cross-sectional views in the horizontal direction in the peripheral portion of FIG.

【0005】半導体基板1は、シリコン単結晶であり、
受光部を形成する部分には、イオン注入によってp型ウ
エルが形成されている。p型ウエル中にはn型のヒ素や
リンなどを注入することによって、フォトダイオード2
が形成されている。同様に、p型ウエル中にはn型のヒ
素やリンなどを注入することによって、垂直CCD3
(図10、11)が形成されている。
[0005] The semiconductor substrate 1 is a silicon single crystal,
A p-type well is formed by ion implantation in a portion where the light receiving section is formed. By implanting n-type arsenic or phosphorus into the p-type well, the photodiode 2
Are formed. Similarly, by injecting n-type arsenic or phosphorus into the p-type well, the vertical CCD 3
(FIGS. 10 and 11) are formed.

【0006】フォトダイオード2と垂直CCD3との間
には、p型のボロン等を注入することによってポテンシ
ャルの障壁を作り垂直CCD間分離部4(図10、1
1)が形成されている。同様に、隣り合うフォトダイオ
ード2間にもp型のボロン等を注入することによって、
ポテンシャルの障壁を作りフォトダイオード間分離部5
(図8、9)が形成されている。
A potential barrier is formed between the photodiode 2 and the vertical CCD 3 by injecting p-type boron or the like, thereby forming a vertical CCD separation section 4 (FIG. 10, 1).
1) is formed. Similarly, by implanting p-type boron or the like between adjacent photodiodes 2,
Create a potential barrier and separate the photodiodes 5
(FIGS. 8 and 9) are formed.

【0007】垂直CCD3上には、ポリシリコン電極6
が形成されている。このポリシリコン電極6によって、
垂直CCD3の電位が制御されている。ポリシリコン電
極6の表面は、酸化膜7で覆われている。酸化膜7上に
は金属遮光膜8(図10、11)が形成され、垂直CC
D3を入射光から遮蔽して、スミアの発生を抑制してい
る。
On the vertical CCD 3, a polysilicon electrode 6 is provided.
Are formed. With this polysilicon electrode 6,
The potential of the vertical CCD 3 is controlled. The surface of the polysilicon electrode 6 is covered with an oxide film 7. On the oxide film 7, a metal light shielding film 8 (FIGS. 10 and 11) is formed,
D3 is shielded from incident light to suppress generation of smear.

【0008】金属遮光膜8には開口部9(図10、1
1)が形成され、フォトダイオード2の上側に配置され
ている。開口部9は、入射光を受光するためのものであ
る。また、開口部9は、垂直CCD3の各列に対して平
行な方向にストライプ状に形成されている。
The metal light shielding film 8 has an opening 9 (FIGS. 10 and 1).
1) is formed and arranged above the photodiode 2. The opening 9 is for receiving incident light. The openings 9 are formed in stripes in a direction parallel to each column of the vertical CCD 3.

【0009】金属遮光膜8上には絶縁膜10が形成され
ており、固体撮像装置を保護している。また、絶縁膜1
0上には平坦化層11が形成されており、平坦化層11
は固体撮像装置を形成している素子の段差を平坦化して
いる。平坦化層11上にはオンチップカラーフィルタA
12、オンチップカラーフィルタB13が形成されてお
り、固体撮像装置を形成する素子をカラー化している。
An insulating film 10 is formed on the metal light-shielding film 8 to protect the solid-state imaging device. Also, the insulating film 1
0, a flattening layer 11 is formed.
Has flattened the steps of the elements forming the solid-state imaging device. On-chip color filter A on flattening layer 11
12, an on-chip color filter B13 is formed to colorize the elements forming the solid-state imaging device.

【0010】オンチップカラーフィルタA12、B13
上には、再び平坦化層11が形成され、この平坦化層1
1上に入射光を集光するためのオンチップマイクロレン
ズ14が形成されている。
On-chip color filters A12, B13
On top of this, a planarization layer 11 is formed again.
An on-chip microlens 14 for condensing incident light is formed on 1.

【0011】以上のように構成された従来の固体撮像装
置では、入射光線15は、オンチップマイクロレンズ1
4によって、開口部9に向かって屈折し、オンチップカ
ラーフィルタA12、B13を通過する(図10、1
1)。さらにフォトダイオード2に入射し、光電変換に
より信号電荷16を発生させる。この信号電荷16は垂
直CCD3に読み出される。
In the conventional solid-state image pickup device configured as described above, the incident light 15
4, the light is refracted toward the opening 9 and passes through the on-chip color filters A12 and B13 (FIGS. 10 and 1).
1). Further, the light enters the photodiode 2 and generates a signal charge 16 by photoelectric conversion. This signal charge 16 is read out to the vertical CCD 3.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の固体撮像装置では、以下のような問題があ
った。 (1)受光領域の周辺部(図9)では、斜め方向からの
入射光によって、混色が起こるため色再現性が悪くなっ
てしまう。これは、以下の理由による。撮影光学系の光
学中心は、固体撮像装置の受光領域の中心延長線上に配
置する。しかし、射出瞳が有限な場合、受光領域の中心
から周辺へ遠ざかる(矢印a方向)につれて入射光線1
5は傾いていく。このため、周辺部の入射光線は、中心
部に比べて斜め方向から入射してくることになる。
However, the above-described conventional solid-state imaging device has the following problems. (1) In the peripheral portion (FIG. 9) of the light receiving area, color mixing occurs due to incident light from an oblique direction, so that color reproducibility deteriorates. This is for the following reason. The optical center of the photographing optical system is arranged on the center extension of the light receiving area of the solid-state imaging device. However, when the exit pupil is finite, as the distance from the center of the light receiving region to the periphery (in the direction of arrow a) increases,
5 leans. For this reason, the incident light rays in the peripheral portion enter from an oblique direction compared to the central portion.

【0013】すなわち、受光領域の中心部では入射光線
15は垂直に入ってくるため、1つのカラーフィルタを
通過した光は全て1つのフォトダイオード2に入る(図
8)が、周辺部では入射光は、一定の傾きを持って入射
するため、入射光線15の一部は対応するフォトダイオ
ード2ではない隣のフォトダイオード2に入るという現
象(図9)が生じる。
That is, at the center of the light receiving area, the incident light 15 enters perpendicularly, so that all the light passing through one color filter enters one photodiode 2 (FIG. 8), but the incident light 15 Is incident with a certain inclination, so that a phenomenon occurs (see FIG. 9) in which a part of the incident light 15 enters the adjacent photodiode 2 which is not the corresponding photodiode 2.

【0014】このため、周辺部では色の混色が起こり、
色再現性が劣化する。特にストライプ遮光膜形状では、
垂直方向においてはフォトダイオード間分離部5上は遮
光されていないため、入射光15は全てフォトダイオー
ド2に入るためこの影響は顕著である(図9)。 (2)受光領域の中心部(図10)と周辺部(図11)
とでは、感度ムラが発生してしまう。これは前記のよう
に、周辺部では入射光線15は中心部に比べると斜め方
向から入ってくることによる。すなわち、受光領域の中
心部では入射光は垂直に入ってくるため、遮光膜の開口
部の中心に集光されるので、入ってきた光のほとんどが
有効光となる(図10)。
For this reason, color mixing occurs in the peripheral portion,
Color reproducibility deteriorates. Especially in the case of stripe light shielding film,
In the vertical direction, since the light on the inter-photodiode separating portion 5 is not shielded, all of the incident light 15 enters the photodiode 2 and this effect is remarkable (FIG. 9). (2) Central part (FIG. 10) and peripheral part (FIG. 11) of light receiving area
In this case, sensitivity unevenness occurs. This is because, as described above, the incident light 15 enters the peripheral portion obliquely as compared with the central portion. That is, since the incident light enters vertically at the center of the light receiving region, it is condensed at the center of the opening of the light shielding film, so that most of the entering light becomes effective light (FIG. 10).

【0015】しかし、周辺部では入射光線15はある傾
きを持って入ってくるため、対応する開口部9の中心か
ら外れて集光されるので、入射光15の一部は遮光膜8
で遮蔽され、いずれのフォトダイオード2にも入らない
無効光が多く生じる(図11)。このため、中心部と周
辺部とでは周辺部の方が感度が低下し、感度ムラが生じ
てしまう。
However, in the peripheral portion, the incident light 15 enters with a certain inclination, and is condensed out of the center of the corresponding opening 9.
A large amount of invalid light that is shielded by light and does not enter any of the photodiodes 2 is generated (FIG. 11). For this reason, in the central portion and the peripheral portion, the sensitivity is lower in the peripheral portion, and sensitivity unevenness occurs.

【0016】近年、カメラの小型化により射出瞳距離の
短縮が益々進んでいるため、これらの問題は無視できな
くなってきている。本発明は、前記従来の問題を解決す
るものであり、受光領域の周辺部の混色を防止し、色再
現性に優れ、かつ感度ムラを低減することのできる固体
撮像装置を提供することを目的とする。
In recent years, the reduction of the exit pupil distance has been progressing more and more due to the miniaturization of cameras, so that these problems cannot be ignored. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that solves the above-described conventional problem, prevents color mixing in a peripheral portion of a light receiving area, has excellent color reproducibility, and can reduce sensitivity unevenness. And

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第1番目の固体撮像装置は、受光領域に所
定のピッチで配列されたフォトダイオードと、前記フォ
トダイオードの各列と交互に配列されたCCDと、前記
フォトダイオードの上側に形成された入射光を集光する
ためのオンチップマイクロレンズと、前記フォトダイオ
ードと前記オンチップマイクロレンズとの間に形成され
たオンチップカラーフィルタとを備えた固体撮像装置で
あって、前記オンチップカラーフィルタの配列ピッチ
は、前記フォトダイオードの配列ピッチより小さく、か
つ受光領域の中心部では、前記オンチップカラーフィル
タの中心と、前記フォトダイオードの中心とは同一直線
上にあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first solid-state imaging device according to the present invention comprises a photodiode arrayed at a predetermined pitch in a light receiving area, and a row of the photodiodes. CCDs alternately arranged, an on-chip microlens formed above the photodiode for condensing incident light, and an on-chip color formed between the photodiode and the on-chip microlens A solid-state imaging device including a filter, wherein an arrangement pitch of the on-chip color filters is smaller than an arrangement pitch of the photodiodes, and a center of the light-receiving region, the center of the on-chip color filters, It is characterized by being on the same straight line as the center of the diode.

【0018】前記第1番目の固体撮像装置によれば、受
光領域の中心から周辺へ遠ざかるにつれて、フォトダイ
オードと対応するオンチップカラーフィルタの位置がず
れていくので、周辺部でも1つのオンチップカラーフィ
ルタを通過した斜め方向からの入射光は、全て対応する
1つのフォトダイオードに入ることになる。このため、
隣の色との混色がなく、色再現性の劣化のない良好な特
性が得られる。
According to the first solid-state imaging device, the position of the on-chip color filter corresponding to the photodiode shifts as the distance from the center of the light receiving area to the periphery increases. All the incident light passing through the filter from the oblique direction enters one corresponding photodiode. For this reason,
There is no color mixture with the adjacent color, and good characteristics without deterioration of color reproducibility can be obtained.

【0019】前記第1番目の固体撮像装置においては、
前記CCD部は金属遮光膜で覆われており、前記金属遮
光膜には前記CCDの各列に平行なストライプ状または
マトリクス状の開口部が形成されていることが好まし
い。
In the first solid-state imaging device,
Preferably, the CCD section is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film is formed with a stripe-shaped or matrix-shaped opening parallel to each column of the CCD.

【0020】また、前記オンチップカラーフィルタの前
記CCDの各列に平行な方向の配列ピッチが、前記フォ
トダイオードの列方向の配列ピッチよりも小さいことが
好ましい。
It is preferable that an array pitch of the on-chip color filters in a direction parallel to each column of the CCD is smaller than an array pitch of the photodiodes in a column direction.

【0021】また、前記第1番目の固体撮像装置におい
ては、前記オンチップマイクロレンズの配列ピッチは、
前記フォトダイオードの配列ピッチより小さく、かつ受
光領域の中心部では、前記オンチップマイクロレンズの
中心と、前記フォトダイオードの中心とは同一直線上に
あることが好ましい。
In the first solid-state imaging device, the arrangement pitch of the on-chip microlenses is:
It is preferable that the center of the on-chip microlens and the center of the photodiode are on the same straight line at the center of the light receiving region, which is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes.

【0022】前記のような固体撮像装置によれば、受光
領域の中心から周辺へ遠ざかるにつれて、フォトトダイ
オードと対応するオンチップマイクロレンズの位置がず
れていくので、周辺部でも斜め方向からの入射光を遮光
膜の開口部のほぼ中心に集光することができる。このた
め、中心部と周辺部での感度ムラを低減することがで
き、周辺部の入射光を有効に受光できるので感度が向上
する。
According to the solid-state imaging device as described above, the position of the on-chip microlens corresponding to the photodiode shifts as the distance from the center of the light receiving region to the periphery increases. Light can be focused on almost the center of the opening of the light shielding film. For this reason, sensitivity unevenness in the central portion and the peripheral portion can be reduced, and the incident light in the peripheral portion can be effectively received, so that the sensitivity is improved.

【0023】また、前記固体撮像装置においては、前記
CCD部は金属遮光膜で覆われており、前記金属遮光膜
には前記CCDの各列に平行なストライプ状またはマト
リクス状の開口部が形成されていることが好ましい。
In the solid-state imaging device, the CCD section is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film is formed with a stripe-shaped or matrix-shaped opening parallel to each column of the CCD. Is preferred.

【0024】また、前記オンチップカラーフィルタの前
記CCDの各列に平行な方向の配列ピッチが、前記フォ
トダイオードの列方向の配列ピッチよりも小さく、かつ
前記オンチップマイクロレンズの前記CCDの各列に垂
直な方向の配列ピッチが、前記フォトダイオードの各列
間の配列ピッチより小さいことが好ましい。
Also, the arrangement pitch of the on-chip color filters in the direction parallel to each column of the CCDs is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes in the column direction, and each column of the CCDs of the on-chip microlenses. It is preferable that the arrangement pitch in the direction perpendicular to the array is smaller than the arrangement pitch between the columns of the photodiodes.

【0025】次に、本発明の第2番目の固体撮像装置
は、受光領域に所定のピッチで配列されたフォトダイオ
ードと、前記フォトダイオードの各列と交互に配列され
たCCDと、前記フォトダイオードの上側に形成された
入射光を集光するためのオンチップマイクロレンズとを
備えた固体撮像装置であって、前記CCD部は金属遮光
膜で覆われており、前記金属遮光膜には前記CCDの各
列に平行なストライプ状またはマトリクス状の開口部が
形成されており、前記オンチップマイクロレンズの配列
ピッチは、前記フォトダイオードの配列ピッチより小さ
く、かつ受光領域の中心部では、前記オンチップマイク
ロレンズの中心と、前記フォトダイオードの中心とは同
一直線上にあることを特徴とする。
Next, a second solid-state imaging device according to the present invention comprises: a photodiode arrayed at a predetermined pitch in a light receiving area; a CCD arrayed alternately with each row of the photodiodes; A solid-state imaging device comprising an on-chip microlens for collecting incident light formed on the upper side of the CCD, wherein the CCD unit is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film includes the CCD. A parallel or stripe-shaped or matrix-shaped opening is formed in each of the columns, the arrangement pitch of the on-chip microlenses is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes, and the on-chip The center of the micro lens and the center of the photodiode are on the same straight line.

【0026】前記本発明の第2番目の固体撮像装置によ
れば、受光領域の中心から周辺へ遠ざかるにつれて、フ
ォトトダイオードと対応するオンチップマイクロレンズ
の位置がずれていくので、周辺部でも斜め方向からの入
射光を遮光膜の開口部のほぼ中心に集光することができ
る。このため、中心部と周辺部での感度ムラを低減する
ことができ、周辺部の入射光を有効に受光できるので感
度が向上する。
According to the second solid-state imaging device of the present invention, the positions of the on-chip microlenses corresponding to the photodiodes are shifted as the distance from the center of the light receiving region to the periphery increases. The incident light from the direction can be focused on almost the center of the opening of the light shielding film. For this reason, sensitivity unevenness in the central portion and the peripheral portion can be reduced, and the incident light in the peripheral portion can be effectively received, so that the sensitivity is improved.

【0027】前記本発明の第2番目の固体撮像装置にお
いては、前記オンチップマイクロレンズの前記CCDの
各列に垂直な方向の配列ピッチが、前記フォトダイオー
ドの各列間の配列ピッチより小さいことが好ましい。。
In the second solid-state imaging device according to the present invention, an arrangement pitch of the on-chip microlenses in a direction perpendicular to each column of the CCD is smaller than an arrangement pitch between the columns of the photodiodes. Is preferred. .

【0028】さらに、前記オンチップマイクロレンズの
前記CCDの各列に水平な方向の配列ピッチが、前記フ
ォトダイオードの列方向の配列ピッチより小さいことが
好ましい。
Further, it is preferable that an array pitch of the on-chip microlenses in a direction horizontal to each column of the CCD is smaller than an array pitch of the photodiodes in a column direction.

【0029】また、前記本発明の第2番目の固体撮像装
置においては、前記フォトダイオードと前記オンチップ
マイクロレンズとの間にオンチップカラーフィルタを備
えたことが好ましい。
Further, in the second solid-state imaging device according to the present invention, it is preferable that an on-chip color filter is provided between the photodiode and the on-chip micro lens.

【0030】前記オンチップカラーフィルタを備えた好
ましい固体撮像装置においては、前記オンチップカラー
フィルタの前記CCDの各列に平行な方向の配列ピッチ
が、前記フォトダイオードの列方向の配列ピッチよりも
小さく、かつ受光領域の中心部では、前記オンチップカ
ラーフィルタの中心と、前記フォトダイオードの中心と
は同一直線上にあることが好ましい。
In a preferred solid-state imaging device having the on-chip color filter, an arrangement pitch of the on-chip color filters in a direction parallel to each column of the CCD is smaller than an arrangement pitch of the photodiodes in a column direction. Preferably, at the center of the light receiving region, the center of the on-chip color filter and the center of the photodiode are on the same straight line.

【0031】前記のようなオンチップカラーフィルタを
備えた好ましい固体撮像装置によれば、受光領域の中心
から周辺へ遠ざかるにつれて、フォトダイオードと対応
するオンチップカラーフィルタの位置がずれていくの
で、周辺部でも1つのオンチップカラーフィルタを通過
した斜め方向からの入射光は、全て対応する1つのフォ
トダイオードに入ることになる。このため、隣の色との
混色がなく、色再現性の劣化のない良好な特性が得られ
る。
According to the preferred solid-state imaging device having the above-described on-chip color filter, the position of the on-chip color filter corresponding to the photodiode shifts as the distance from the center of the light receiving region to the periphery increases. Also in the section, all the incident light from the oblique direction that has passed through one on-chip color filter enters one corresponding photodiode. For this reason, there is no mixed color with the adjacent color, and good characteristics without deterioration of color reproducibility can be obtained.

【0032】さらに、前記オンチップカラーフィルタの
前記CCDの各列に垂直な方向の配列ピッチが、前記フ
ォトダイオードの各列間の配列ピッチよりも小さいこと
が好ましい。
Further, it is preferable that an arrangement pitch of the on-chip color filters in a direction perpendicular to each column of the CCD is smaller than an arrangement pitch between the columns of the photodiodes.

【0033】前記本発明の各固体撮像装置においては、
前記オンチップマイクロレンズが、前記CCDの各列に
平行なレンチキュラー型であることが好ましい。前記の
ような固体撮像装置によれば、オンチップマイクロレン
ズの製造が容易になり、かつ画素に対するオンチップマ
イクロレンズの占有率が垂直方向に実効的に最大となる
ため感度が向上する。
In each of the solid-state imaging devices according to the present invention,
It is preferable that the on-chip micro lens is of a lenticular type parallel to each row of the CCD. According to the solid-state imaging device as described above, the manufacture of the on-chip microlens becomes easy, and the occupancy of the on-chip microlens with respect to the pixel is effectively maximized in the vertical direction, so that the sensitivity is improved.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
7を参照しながら説明する。従来例と同一のものは、同
一番号を付してその詳細な説明は省略する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
This will be described with reference to FIG. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

【0035】(実施の形態1)図1〜2は、本発明の実
施形態1に係る同一の固体撮像装置の受光領域の周辺部
における、垂直方向と水平方向との断面図である。垂直
方向とは、垂直CCDの列方向であり、水平方向とはこ
れと直交する方向である。図1は、受光領域の周辺部の
垂直方向断面図を示している。図2は、受光領域の周辺
部の水平方向断面図を示している。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views in a vertical direction and a horizontal direction in a peripheral portion of a light receiving region of the same solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention. The vertical direction is a column direction of the vertical CCD, and the horizontal direction is a direction orthogonal to the column direction. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a peripheral portion of a light receiving region. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of the periphery of the light receiving region.

【0036】従来例と同様に、入射光線15は、オンチ
ップマイクロレンズ14で遮光膜の開口部9に向かって
屈折し、オンチップカラーフィルタA12、B13を通
過する。さらに入射光線15は、半導体基板に形成され
たフォトダイオード2に入射し、光電変換により信号電
荷を発生させる。そして、この信号電荷が垂直CCD3
に読み出される。
As in the conventional example, the incident light 15 is refracted by the on-chip microlens 14 toward the opening 9 of the light shielding film and passes through the on-chip color filters A12 and B13. Further, the incident light 15 enters the photodiode 2 formed on the semiconductor substrate, and generates signal charges by photoelectric conversion. This signal charge is transferred to the vertical CCD 3
Is read out.

【0037】従来例で説明したように、射出瞳が有限で
ある場合、撮影光学系を経て固体撮像装置に入射する光
線は、受光領域の中心部では入射光は垂直に入るが、周
辺部に近づくにつれて傾きが大きくなる。すなわち、受
光領域の周辺部では、1つのオンチップカラーフィルタ
A12またはB13を通過した入射光線15は、その一
部が対応するフォトダイオード2ではない隣のフォトダ
イオード2に入射することがあり、この場合は混色が生
じる。特にストライプ遮光形状の場合、垂直方向におい
ては、フォトダイオード間分離部上は遮光されていない
ため、この影響が顕著である。
As described in the conventional example, when the exit pupil is finite, light rays incident on the solid-state imaging device via the photographing optical system enter the light vertically at the center of the light receiving area, but enter the light at the periphery. The slope increases as approaching. That is, in the periphery of the light receiving area, the incident light 15 that has passed through one of the on-chip color filters A12 or B13 may be partially incident on the adjacent photodiode 2 that is not the corresponding photodiode 2. In this case, color mixing occurs. In particular, in the case of a stripe light-shielding shape, this effect is remarkable in the vertical direction since light is not shielded on the photodiode inter-division.

【0038】本実施形態では、垂直方向(図1の水平方
向)すなわち垂直CCD3の列方向では、オンチップカ
ラーフィルタA12、B13の配列ピッチは、フォトダ
イオード2の列方向の配列ピッチよりも小さくしてい
る。さらに、図示はしていないが受光領域の中心部で
は、フォトダイオード2の中心と、これと対応するオン
チップカラーフィルタA12またはB13の中心とは同
一直線上にある。。
In this embodiment, in the vertical direction (horizontal direction in FIG. 1), that is, in the column direction of the vertical CCDs 3, the arrangement pitch of the on-chip color filters A12 and B13 is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes 2 in the column direction. ing. Further, although not shown, at the center of the light receiving region, the center of the photodiode 2 and the center of the corresponding on-chip color filter A12 or B13 are on the same straight line. .

【0039】このため、受光領域の中心部から周辺部へ
遠ざかる(図1の矢印a方向)につれて、フォトダイオ
ード2の中心と対応する各オンチップカラーフィルタの
中心とが、ずれていくことになる。すなわち、図1に示
したように、傾いた状態で1つのオンチップカラーフィ
ルタを通過した入射光線15は、全て対応する1つのフ
ォトダイオード2に入ることになる。この結果、隣の色
が混ざり合うことがなく、色再現性の劣化のない良好な
特性が得られる。
For this reason, as the distance from the center of the light receiving region to the peripheral portion (the direction of the arrow a in FIG. 1) increases, the center of the photodiode 2 and the center of each corresponding on-chip color filter deviate. . That is, as shown in FIG. 1, all the incident light 15 that has passed through one on-chip color filter in a tilted state enters one corresponding photodiode 2. As a result, good characteristics can be obtained without adjacent colors being mixed and without deterioration in color reproducibility.

【0040】本実施形態では、前記のように垂直方向
(図1の水平方向)すなわち垂直CCDの列方向にの
み、オンチップカラーフィルターの配列ピッチは、フォ
トダイオード2の配列ピッチより小さくしている。これ
は、以下の理由による。図2に示したように図2の水平
方向すなわち垂直CCD3の各列に垂直な方向において
は、開口部9以外の部分では金属遮光膜8により入射光
線を遮蔽している。このため、垂直CCD3の各列に垂
直な方向についてはオンチップカラーフィルタの配列ピ
ッチを、フォトダイオードの配列ピッチに対して小さく
する必要がない。
In this embodiment, the arrangement pitch of the on-chip color filters is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes 2 only in the vertical direction (the horizontal direction in FIG. 1), that is, in the column direction of the vertical CCDs. . This is for the following reason. As shown in FIG. 2, in the horizontal direction of FIG. 2, that is, in the direction perpendicular to each column of the vertical CCD 3, incident light rays are shielded by the metal light shielding film 8 in portions other than the openings 9. For this reason, in the direction perpendicular to each column of the vertical CCD 3, it is not necessary to make the arrangement pitch of the on-chip color filters smaller than the arrangement pitch of the photodiodes.

【0041】また、開口部9の大きさに対してオンチッ
プカラーフィルタの大きさが十分に大きい場合には、開
口部9とこれと隣接する開口部9に対応するオンチップ
カラーフィルタとの距離も長くなるので、混色が生じる
ことはない。
When the size of the on-chip color filter is sufficiently large with respect to the size of the opening 9, the distance between the opening 9 and the on-chip color filter corresponding to the opening 9 adjacent thereto. , So that no color mixing occurs.

【0042】本実施形態のように、オンチップカラーフ
ィルターの1方向(垂直方向)についてのみ配列ピッチ
を小さくすることは、2方向(垂直・水平方向)の配列
ピッチを変えることと比べると、オンチップカラーフィ
ルタの製造が容易になり、かつ精度も向上するという利
点がある。
As in the present embodiment, reducing the arrangement pitch in only one direction (vertical direction) of the on-chip color filter is different from changing the arrangement pitch in two directions (vertical and horizontal directions). There is an advantage that the manufacture of the chip color filter is facilitated and the accuracy is improved.

【0043】なお、垂直・水平両方向にピッチを小さく
配列しても同様の効果を得ることができる。図3は、垂
直CCD3の各列に平行な方向のレンチキュラー型オン
チップマイクロレンズ14aを用いた一実施形態の受光
領域の周辺部における垂直方向断面図を示している。レ
ンチキュラー型オンチップマイクロレンズ14aを用い
た場合、受光領域の周辺部では、入射してきた斜め光は
集光されずにそのまま入ってくるため、より混色が生じ
やすい。
The same effect can be obtained even if the pitch is arranged small in both the vertical and horizontal directions. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the periphery of the light receiving region of the embodiment using the lenticular type on-chip microlenses 14a in a direction parallel to each column of the vertical CCD 3. When the lenticular-type on-chip microlens 14a is used, the incoming oblique light enters the light receiving area without being condensed, so that color mixing is more likely to occur.

【0044】本実施形態では、垂直方向(図3の水平方
向)では、オンチップカラーフィルタA12、B13の
配列ピッチは、フォトダイオード2の列方向の配列ピッ
チよりも小さくしている。さらに、図示はしていないが
受光領域の中心部では、フォトダイオード2の中心と、
オンチップカラーフィルタA12またはB13の中心と
は同一直線上にある。
In the present embodiment, the arrangement pitch of the on-chip color filters A12 and B13 in the vertical direction (the horizontal direction in FIG. 3) is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes 2 in the column direction. Further, although not shown, the center of the photodiode 2 is located at the center of the light receiving region,
The center of the on-chip color filter A12 or B13 is on the same straight line.

【0045】このため、受光領域の中心部から周辺部へ
遠ざかる(矢印a方向)につれて、フォトダイオード2
の中心と対応するオンチップカラーフィルタの中心と
が、ずれていくことになる。すなわち、図3に示したよ
うに、傾いた状態で1つのオンチップカラーフィルタを
通過した入射光線15は、全て対応する1つのフォトダ
イオード2に入ることになる。この結果、隣の色が混ざ
り合うことがなく、色再現性の劣化のない良好な特性が
得られる。
For this reason, as the distance from the center of the light receiving region to the peripheral portion (in the direction of arrow a) increases, the photodiode 2
Is shifted from the center of the corresponding on-chip color filter. That is, as shown in FIG. 3, all the incident light 15 that has passed through one on-chip color filter in an inclined state enters the corresponding one photodiode 2. As a result, good characteristics can be obtained without adjacent colors being mixed and without deterioration in color reproducibility.

【0046】また、レンチキュラー型オンチップマイク
ロレンズを用いることによって、オンチップマイクロレ
ンズの製造が容易になり、かつ画素に対するオンチップ
マイクロレンズの占有率が垂直方向に実効的に最大とな
るため感度が向上する。
Further, by using the lenticular type on-chip microlens, the on-chip microlens is easily manufactured and the occupancy of the on-chip microlens with respect to the pixel is effectively maximized in the vertical direction. improves.

【0047】なお、図3では垂直CCD3の各列に対し
て平行な向きのレンチキュラー型オンチップマイクロレ
ンズの場合を示したが、二段レンズ等のように水平方向
と垂直方向とのレンズ曲率を変えたオンチップマイクロ
レンズ等を用いてもよい。
Although FIG. 3 shows a case of a lenticular type on-chip micro lens oriented in parallel to each column of the vertical CCD 3, the lens curvature in the horizontal direction and the vertical direction is changed like a two-stage lens. A modified on-chip micro lens or the like may be used.

【0048】また、本実施形態においては、金属遮光膜
の開口部を垂直CCD3の各列に平行な方向にストライ
プ状に形成するものとして説明したが、フォトダイオー
ド上にマトリクス状に所定ピッチで設けた遮光膜の開口
部でも同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the openings of the metal light-shielding film are formed in stripes in a direction parallel to each column of the vertical CCD 3. However, the openings are provided in a matrix at a predetermined pitch on the photodiodes. The same effect can be obtained even with the opening of the light shielding film.

【0049】(実施の形態2)図4〜5は、本発明の実
施形態2に係る同一の固体撮像装置の受光領域の周辺部
における、垂直方向と水平方向との断面図である。垂直
方向とは、垂直CCDの列方向であり、水平方向とはこ
れと直交する方向である。図4は、受光領域の周辺部の
水平方向断面図を示している。図5は、受光領域の周辺
部の垂直方向断面図を示している。
(Embodiment 2) FIGS. 4 and 5 are vertical and horizontal cross-sectional views of the periphery of a light receiving region of the same solid-state imaging device according to Embodiment 2 of the present invention. The vertical direction is a column direction of the vertical CCD, and the horizontal direction is a direction orthogonal to the column direction. FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the periphery of the light receiving region. FIG. 5 shows a vertical cross-sectional view of the periphery of the light receiving region.

【0050】本実施形態では、垂直方向(図4の水平方
向)では、オンチップマイクロレンズ14の配列ピッチ
は、フォトダイオード2の列方向の配列ピッチよりも小
さくしている。さらに、図示はしていないが受光領域の
中心部では、フォトダイオード2の中心とオンチップマ
イクロレンズ14の中心とは同一直線上にある。
In this embodiment, the arrangement pitch of the on-chip microlenses 14 in the vertical direction (the horizontal direction in FIG. 4) is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes 2 in the column direction. Further, although not shown, at the center of the light receiving region, the center of the photodiode 2 and the center of the on-chip micro lens 14 are on the same straight line.

【0051】このため、受光領域の中心部から周辺部へ
遠ざかる(矢印a方向)につれて、フォトダイオード2
の中心と、対応するオンチップマイクロレンズ14の中
心とがずれていくことになる。すなわち、図4に示した
ように、周辺部でも入射光を受光部の中心で集光でき
る。この結果、中心部と周辺部での感度ムラを低減する
ことができる。それと同時に、周辺部でも入射光を有効
に受光できるため感度が向上する。
For this reason, as the distance from the center of the light receiving region to the peripheral portion (in the direction of arrow a) increases, the photodiode 2
Is shifted from the center of the corresponding on-chip microlens 14. That is, as shown in FIG. 4, the incident light can be collected at the center of the light receiving portion even in the peripheral portion. As a result, it is possible to reduce the sensitivity unevenness in the central part and the peripheral part. At the same time, sensitivity can be improved because incident light can be effectively received even in the peripheral portion.

【0052】また、本実施形態においては、オンチップ
マイクロレンズ14の配列ピッチがフォトダイオード2
の配列ピッチより小さいのは、水平方向のみである。本
実施形態では、図5に示したように、垂直方向には遮光
膜がないため、入射光15は全てフォトダイオード2に
入るので垂直方向には集光する必要がない。このため、
垂直方向にはオンチップマイクロレンズ14の配列ピッ
チをフォトダイオード2の配列ピッチより小さくする必
要がない。
In this embodiment, the arrangement pitch of the on-chip microlenses 14 is
Is smaller than the arrangement pitch in only the horizontal direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, since there is no light-shielding film in the vertical direction, all the incident light 15 enters the photodiode 2, so that it is not necessary to condense the light in the vertical direction. For this reason,
It is not necessary to make the arrangement pitch of the on-chip microlenses 14 smaller than the arrangement pitch of the photodiodes 2 in the vertical direction.

【0053】本実施形態のように、1方向(水平方向)
にだけ配列ピッチを小さくすることは、2方向(水平・
垂直方向)に対して配列ピッチを変えるのことに比べ
て、オンチップマイクロレンズ14の製造が容易にな
り、かつ精度も向上するという利点がある。
As in this embodiment, one direction (horizontal direction)
Reducing the array pitch only in the two directions (horizontal and
In comparison with changing the arrangement pitch (in the vertical direction), there is an advantage that the production of the on-chip microlens 14 is facilitated and the accuracy is improved.

【0054】なお、オンチップマイクロレンズ14は、
水平・垂直両方向にピッチを小さく配列した場合であっ
ても同様の効果を得ることができる。また、本実施形態
においては、オンチップマイクロレンズをドーム型とし
て説明したが、例えば垂直CCD3の各列に対して平行
な向きのレンチキュラー型オンチップマイクロレンズや
二段レンズ等のように水平方向と垂直方向とのレンズ曲
率を変えたオンチップマイクロレンズ等を用いてもよ
い。
The on-chip micro lens 14 is
The same effect can be obtained even when the pitch is small in both the horizontal and vertical directions. In the present embodiment, the on-chip micro lens is described as a dome type. However, for example, a horizontal direction such as a lenticular type on-chip micro lens or a two-stage lens parallel to each column of the vertical CCD 3 is used. An on-chip micro lens or the like having a different lens curvature from the vertical direction may be used.

【0055】また、本実施形態では、金属遮光膜8の開
口部9を垂直CCD3の各列に平行な方向にストライプ
状に形成するものとして説明したが、フォトダイオード
上にマトリクス状に所定ピッチで設けられた遮光膜の開
口部でも同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the openings 9 of the metal light-shielding film 8 are described as being formed in stripes in a direction parallel to each column of the vertical CCD 3. However, the openings 9 are formed in a matrix at a predetermined pitch on the photodiodes. The same effect can be obtained also in the opening of the provided light-shielding film.

【0056】さらに、本実施形態においては、オンチッ
プカラーフィルタを設けた場合を説明したが、オンチッ
プカラーフィルタの無い白黒の固体撮像装置であっても
同様の効果が得られる。
Further, in this embodiment, the case where the on-chip color filter is provided has been described. However, the same effect can be obtained with a monochrome solid-state imaging device without the on-chip color filter.

【0057】(実施の形態3)図6〜7は、本発明の実
施形態3に係る同一の固体撮像装置の受光領域の周辺部
における、垂直方向と水平方向との断面図である。垂直
方向とは、垂直CCDの列方向であり、水平方向とはこ
れと直交する方向である。図6は、受光領域の周辺部の
水平方向断面図を示している。図7は、受光領域の周辺
部の垂直方向断面図を示している。
(Embodiment 3) FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views in a vertical direction and a horizontal direction in a peripheral portion of a light receiving region of the same solid-state imaging device according to Embodiment 3 of the present invention. The vertical direction is a column direction of the vertical CCD, and the horizontal direction is a direction orthogonal to the column direction. FIG. 6 shows a horizontal cross-sectional view of the periphery of the light receiving region. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the periphery of the light receiving region.

【0058】本実施形態では、垂直方向(図6の水平方
向)すなわち垂直CCD3の各列に水平な方向では、オ
ンチップカラーフィルタA12、B13の配列ピッチ
は、フォトダイオード2の列方向の配列ピッチよりも小
さくしている。さらに、図示はしていないが、受光領域
の中心部では、フォトダイオード2の中心とオンチップ
カラーフィルタA12またはB13の中心とは同一直線
上にある。
In the present embodiment, in the vertical direction (horizontal direction in FIG. 6), that is, in the direction horizontal to each column of the vertical CCD 3, the arrangement pitch of the on-chip color filters A12 and B13 is the arrangement pitch of the photodiodes 2 in the column direction. Smaller than. Further, although not shown, at the center of the light receiving region, the center of the photodiode 2 and the center of the on-chip color filter A12 or B13 are on the same straight line.

【0059】このため、受光領域の中心部から周辺部へ
遠ざかる(矢印a方向)につれて、フォトダイオード2
の中心と、対応するオンチップカラーフィルタA12ま
たはB13の中心とがずれていくことになる。すなわ
ち、図6に示したように、傾いた状態で1つのオンチッ
プカラーフィルタを通過した入射光線15は、全て対応
する1つのフォトダイオード2に入ることになる。この
結果、隣の色が混ざり合うことがなく、色再現性の劣化
のない良好な特性が得られる。
Therefore, as the distance from the center of the light receiving region to the peripheral portion (in the direction of arrow a) increases, the photodiode 2
Is shifted from the center of the corresponding on-chip color filter A12 or B13. That is, as shown in FIG. 6, all the incident light rays 15 that have passed through one on-chip color filter in an inclined state enter one corresponding photodiode 2. As a result, good characteristics can be obtained without adjacent colors being mixed and without deterioration in color reproducibility.

【0060】また、本実施形態では、水平方向(図7の
水平方向)すなわち垂直CCD3の各列に垂直な方向で
は、オンチップマイクロレンズ14の配列ピッチは、フ
ォトダイオード2の各列間の配列ピッチよりも小さくし
ている。さらに、図示はしていないが受光領域の中心部
では、フォトダイオード2の中心とオンチップマイクロ
レンズ14の中心とは同一直線上にある。
In the present embodiment, in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 7), that is, in the direction perpendicular to each column of the vertical CCDs 3, the arrangement pitch of the on-chip microlenses 14 is determined by the arrangement between the columns of the photodiodes 2. It is smaller than the pitch. Further, although not shown, at the center of the light receiving region, the center of the photodiode 2 and the center of the on-chip micro lens 14 are on the same straight line.

【0061】このため、受光領域の中心部から周辺部へ
遠ざかる(矢印a方向)につれて、フォトダイオード2
の中心と、対応するオンチップマイクロレンズ14の中
心とがずれていくことになる。すなわち、図7に示した
ように、周辺部でも入射光を受光部の中心で集光でき
る。この結果、中心部と周辺部での感度ムラを低減する
ことができる。それと同時に、周辺部でも入射光を有効
に受光できるため感度が向上する。
Therefore, as the distance from the center of the light receiving region to the peripheral portion (in the direction of arrow a) increases, the photodiode 2
Is shifted from the center of the corresponding on-chip microlens 14. That is, as shown in FIG. 7, incident light can also be condensed at the center of the light receiving portion even in the peripheral portion. As a result, it is possible to reduce the sensitivity unevenness in the central part and the peripheral part. At the same time, sensitivity can be improved because incident light can be effectively received even in the peripheral portion.

【0062】なお、本実施形態においては、フォトダイ
オード2の配列ピッチに対してオンチップカラーフィル
タのピッチは、垂直方向にのみ小さく配列しているもの
として説明したが、垂直・水平両方向共にピッチを小さ
く配列しても同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the pitch of the on-chip color filters is described as being smaller in the vertical direction only than the array pitch of the photodiodes 2. However, the pitch in both the vertical and horizontal directions is reduced. The same effect can be obtained even if the arrangement is small.

【0063】また、本実施形態においては、フォトダイ
オードの配列ピッチに対してオンチップマイクロレンズ
14のピッチは、水平方向にのみ小さく配列しているも
のとして説明したが、水平・垂直両方向共にピッチを小
さく配列しても同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the pitch of the on-chip microlenses 14 is described as being smaller only in the horizontal direction than the array pitch of the photodiodes. The same effect can be obtained even if the arrangement is small.

【0064】また、本実施形態においては、入射光を集
光するためのオンチップマイクロレンズをドーム型とし
て説明したが、例えば垂直CCD3の各列に対して平行
な向きのレンチキュラー型オンチップマイクロレンズや
二段レンズ等のように水平方向と垂直方向とのレンズ曲
率を変えたオンチップマイクロレンズ等を用いてもよ
い。
In this embodiment, the dome-shaped on-chip microlens for condensing incident light has been described, but, for example, a lenticular-type on-chip microlens oriented parallel to each column of the vertical CCD 3. Alternatively, an on-chip microlens having a different horizontal and vertical lens curvature, such as a two-stage lens or the like, may be used.

【0065】また、本実施形態においては、金属遮光膜
の開口部を垂直CCDの各列に平行な向き(垂直方向)
にストライプ状に形成するものとして説明したが、フォ
トダイオード上にマトリクス状に所定ピッチで設けられ
た遮光膜の開口部でも同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the opening of the metal light-shielding film is oriented in the direction parallel to each column of the vertical CCD (vertical direction).
Although it has been described that the light-shielding film is formed in a stripe shape, the same effect can be obtained also in the openings of the light-shielding film provided at a predetermined pitch in a matrix on the photodiode.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明の固体撮像装置に
よれば、オンチップカラーフィルタの配列ピッチが、フ
ォトダイオードの配列ピッチより小さく、かつ受光領域
の中心部では、前記オンチップカラーフィルタの中心
と、前記フォトダイオードの中心とが同一直線上にある
ことにより、受光領域の周辺部での斜め方向からの入射
光による色の混色を防ぎ、色再現性の劣化のない良好な
特性を得ることができる。
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, the arrangement pitch of the on-chip color filters is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes, and at the center of the light receiving region, And the center of the photodiode are on the same straight line, thereby preventing color mixture due to incident light from an oblique direction in the periphery of the light receiving region, and achieving good characteristics without deterioration in color reproducibility. Obtainable.

【0067】また、オンチップマイクロレンズの配列ピ
ッチが、フォトダイオードの配列ピッチより小さく、か
つ受光領域の中心部では、前記オンチップマイクロレン
ズの中心と、前記フォトダイオードの中心とが同一直線
上にあることにより、受光領域の周辺部での斜め方向か
らの入射光を遮光膜の開口部の中心に集光することがで
きるので、中心部と周辺部での感度ムラを低減すること
ができ、かつ受光領域の周辺部の入射光を有効に受光で
きるので感度を向上させることができる。
Further, the arrangement pitch of the on-chip microlenses is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes, and at the center of the light receiving region, the center of the on-chip microlens and the center of the photodiode are on the same straight line. Since the incident light from the oblique direction in the peripheral portion of the light receiving region can be condensed at the center of the opening of the light shielding film, sensitivity unevenness in the central portion and the peripheral portion can be reduced. In addition, the sensitivity can be improved because the incident light at the periphery of the light receiving area can be effectively received.

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

【図1】本発明の実施形態1に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における垂直方向断面図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a periphery of a light receiving region of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における水平方向断面図
FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of a periphery of a light receiving region of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1において、オンチップマイ
クロレンズを垂直CCDに平行な向きのレンチキュラー
型とした場合の、固体撮像装置の受光領域の周辺部にお
ける垂直方向断面図
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the periphery of a light receiving region of the solid-state imaging device when the on-chip micro lens is a lenticular type parallel to the vertical CCD in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態2に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における垂直方向断面図
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention in a peripheral portion of a light receiving region.

【図5】本発明の実施形態2に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における水平方向断面図
FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view of a periphery of a light receiving region of the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態3に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における垂直方向断面図
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention in a peripheral portion of a light receiving region.

【図7】本発明の実施形態3に係る固体撮像装置の受光
領域の周辺部における水平方向断面図
FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view of a periphery of a light receiving region of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の固体撮像装置の一例の受光領域の中心部
における垂直方向断面図
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a central portion of a light receiving region of an example of a conventional solid-state imaging device.

【図9】従来の固体撮像装置の一例の受光領域の周辺部
における垂直方向断面図
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a peripheral portion of a light receiving region of an example of a conventional solid-state imaging device.

【図10】従来の固体撮像装置の一例の受光領域の中心
部における垂直方向断面図
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a central portion of a light receiving region of an example of a conventional solid-state imaging device.

【図11】従来の固体撮像装置の一例の受光領域の周辺
部における水平方向断面図
FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view of a peripheral portion of a light receiving region of an example of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 フォトダイオード 3 垂直CCD 4 CCD間分離部 5 フォトダイオード間分離部 6 ポリシリコン電極 7 酸化膜 8 金属遮光膜 9 遮光膜の開口部 10 絶縁膜 11 平坦化層 12 オンチップカラーフィルターA 13 オンチップカラーフィルターB 14 オンチップマイクロレンズ 14a レンチキュラー型オンチップマイクロレンズ 15 入射光線 16 信号電荷 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 photodiode 3 vertical CCD 4 separation unit between CCDs 5 separation unit between photodiodes 6 polysilicon electrode 7 oxide film 8 metal light shielding film 9 opening of light shielding film 10 insulating film 11 flattening layer 12 on-chip color filter A 13 On-chip color filter B 14 On-chip micro lens 14a Lenticular on-chip micro lens 15 Incident light beam 16 Signal charge

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光領域に所定のピッチで配列されたフ
ォトダイオードと、前記フォトダイオードの各列と交互
に配列されたCCDと、前記フォトダイオードの上側に
形成された入射光を集光するためのオンチップマイクロ
レンズと、前記フォトダイオードと前記オンチップマイ
クロレンズとの間に形成されたオンチップカラーフィル
タとを備えた固体撮像装置であって、前記オンチップカ
ラーフィルタの配列ピッチは、前記フォトダイオードの
配列ピッチより小さく、かつ受光領域の中心部では、前
記オンチップカラーフィルタの中心と、前記フォトダイ
オードの中心とは同一直線上にあることを特徴とする固
体撮像装置。
1. Photodiodes arranged at a predetermined pitch in a light receiving area, CCDs alternately arranged with each row of the photodiodes, and for condensing incident light formed above the photodiodes A solid-state imaging device, comprising: an on-chip microlens; and an on-chip color filter formed between the photodiode and the on-chip microlens. A solid-state imaging device, wherein the center of the on-chip color filter and the center of the photodiode are on the same straight line at a center of the light receiving region smaller than an arrangement pitch of the diodes.
【請求項2】 前記CCD部は金属遮光膜で覆われてお
り、前記金属遮光膜には前記CCDの各列に平行なスト
ライプ状またはマトリクス状の開口部が形成されている
請求項1に記載の固体撮像装置。
2. The CCD section is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film has a stripe-shaped or matrix-shaped opening parallel to each column of the CCD. Solid-state imaging device.
【請求項3】 前記オンチップカラーフィルタの前記C
CDの各列に平行な方向の配列ピッチが、前記フォトダ
イオードの列方向の配列ピッチよりも小さい請求項1ま
たは2に記載の固体撮像装置。
3. The C of the on-chip color filter
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein an array pitch in a direction parallel to each column of the CD is smaller than an array pitch of the photodiodes in a column direction.
【請求項4】 前記オンチップマイクロレンズの配列ピ
ッチは、前記フォトダイオードの配列ピッチより小さ
く、かつ受光領域の中心部では、前記オンチップマイク
ロレンズの中心と、前記フォトダイオードの中心とは同
一直線上にある請求項1に記載の固体撮像装置。
4. The arrangement pitch of the on-chip microlenses is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes, and at the center of the light receiving region, the center of the on-chip microlens is the same as the center of the photodiode. The solid-state imaging device according to claim 1, which is on a line.
【請求項5】 前記CCD部は金属遮光膜で覆われてお
り、前記金属遮光膜には前記CCDの各列に平行なスト
ライプ状またはマトリクス状の開口部が形成されている
請求項4に記載の固体撮像装置。
5. The CCD section is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film has a stripe-shaped or matrix-shaped opening parallel to each column of the CCD. Solid-state imaging device.
【請求項6】 前記オンチップカラーフィルタの前記C
CDの各列に平行な方向の配列ピッチが、前記フォトダ
イオードの列方向の配列ピッチよりも小さく、かつ前記
オンチップマイクロレンズの前記CCDの各列に垂直な
方向の配列ピッチが、前記フォトダイオードの各列間の
配列ピッチより小さい請求項4または5に記載の固体撮
像装置。
6. The C of the on-chip color filter
The array pitch in the direction parallel to each column of the CD is smaller than the array pitch of the photodiodes in the column direction, and the array pitch of the on-chip microlens in the direction perpendicular to each column of the CCD is the photodiode. The solid-state imaging device according to claim 4, wherein the arrangement pitch is smaller than the arrangement pitch between the columns.
【請求項7】 受光領域に所定のピッチで配列されたフ
ォトダイオードと、前記フォトダイオードの各列と交互
に配列されたCCDと、前記フォトダイオードの上側に
形成された入射光を集光するためのオンチップマイクロ
レンズとを備えた固体撮像装置であって、前記CCD部
は金属遮光膜で覆われており、前記金属遮光膜には前記
CCDの各列に平行なストライプ状またはマトリクス状
の開口部が形成されており、前記オンチップマイクロレ
ンズの配列ピッチは、前記フォトダイオードの配列ピッ
チより小さく、かつ受光領域の中心部では、前記オンチ
ップマイクロレンズの中心と、前記フォトダイオードの
中心とは同一直線上にあることを特徴とする固体撮像装
置。
7. Photodiodes arranged at a predetermined pitch in a light receiving area, CCDs alternately arranged in each row of the photodiodes, and for condensing incident light formed above the photodiodes. A solid-state imaging device comprising an on-chip microlens, wherein the CCD section is covered with a metal light-shielding film, and the metal light-shielding film has a stripe-shaped or matrix-shaped opening parallel to each column of the CCD. Part is formed, the arrangement pitch of the on-chip microlenses is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes, and at the center of the light receiving region, the center of the on-chip microlens and the center of the photodiode are A solid-state imaging device which is on the same straight line.
【請求項8】 前記オンチップマイクロレンズの前記C
CDの各列に垂直な方向の配列ピッチが、前記フォトダ
イオードの各列間の配列ピッチより小さい請求項7に記
載の固体撮像装置。
8. The C of the on-chip microlens
The solid-state imaging device according to claim 7, wherein an arrangement pitch in a direction perpendicular to each column of the CD is smaller than an arrangement pitch between the columns of the photodiodes.
【請求項9】 さらに、前記オンチップマイクロレンズ
の前記CCDの各列に水平な方向の配列ピッチが、前記
フォトダイオードの列方向の配列ピッチより小さい請求
項8に記載の固体撮像装置。
9. The solid-state imaging device according to claim 8, wherein an array pitch of the on-chip microlenses in a direction horizontal to each column of the CCD is smaller than an array pitch of the photodiodes in a column direction.
【請求項10】 前記フォトダイオードと前記オンチッ
プマイクロレンズとの間にオンチップカラーフィルタを
備えた請求項7から9のいずれかに記載の固体撮像装
置。
10. The solid-state imaging device according to claim 7, further comprising an on-chip color filter provided between said photodiode and said on-chip micro lens.
【請求項11】 前記オンチップカラーフィルタの前記
CCDの各列に平行な方向の配列ピッチが、前記フォト
ダイオードの列方向の配列ピッチよりも小さく、かつ受
光領域の中心部では、前記オンチップカラーフィルタの
中心と、前記フォトダイオードの中心とは同一直線上に
ある請求項10に記載の固体撮像装置。
11. The arrangement pitch of the on-chip color filter in a direction parallel to each column of the CCD is smaller than the arrangement pitch of the photodiodes in the column direction, and at the center of the light receiving region, the on-chip color filter is provided. The solid-state imaging device according to claim 10, wherein a center of the filter and a center of the photodiode are on a same straight line.
【請求項12】 さらに、前記オンチップカラーフィル
タの前記CCDの各列に垂直な方向の配列ピッチが、前
記フォトダイオードの各列間の配列ピッチよりも小さい
請求項3、6または11に記載の固体撮像装置。
12. The arrangement according to claim 3, wherein an arrangement pitch of the on-chip color filters in a direction perpendicular to each column of the CCD is smaller than an arrangement pitch between the columns of the photodiodes. Solid-state imaging device.
【請求項13】 前記オンチップマイクロレンズが、前
記CCDの各列に平行なレンチキュラー型である請求項
1から12のいずれかに記載の固体撮像装置。
13. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein said on-chip micro lens is of a lenticular type parallel to each row of said CCD.
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