JPS61134061A - モ−ルド型撮像素子 - Google Patents
モ−ルド型撮像素子Info
- Publication number
- JPS61134061A JPS61134061A JP59256792A JP25679284A JPS61134061A JP S61134061 A JPS61134061 A JP S61134061A JP 59256792 A JP59256792 A JP 59256792A JP 25679284 A JP25679284 A JP 25679284A JP S61134061 A JPS61134061 A JP S61134061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- light
- microlens
- image sensor
- molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、モールド型撮像素子に関し、特にその表面
に設けられた集光レンズの性能向上に関するものである
。
に設けられた集光レンズの性能向上に関するものである
。
従来より、特開昭５５−１１５３７１号公報等で示され
るように、壜像素子上に色分解フィルタを直接形成して
なるカラー固体撮像素子が知られているが、この種の撮
像素子において、その性能を向上させる方法としては、
色分解フィルタ上にマイクロレンズを設け、その集光作
用を利用する方法がある（第３１回応用物理学関係連合
講演回 予講集第８６頁、６７６参照）。
るように、壜像素子上に色分解フィルタを直接形成して
なるカラー固体撮像素子が知られているが、この種の撮
像素子において、その性能を向上させる方法としては、
色分解フィルタ上にマイクロレンズを設け、その集光作
用を利用する方法がある（第３１回応用物理学関係連合
講演回 予講集第８６頁、６７６参照）。
即ち、このようなマイクロレンズを備えたｉ像棄子にお
いては、外部からの光はマイクロレンズによって集光さ
れ、色分解フィルタを通過し分光されてホトダイオード
に達し、そこで光電効果により電気信号に変換されて各
色フィルタに対応した１像信号となる。このマイクロレ
ンズは特定の色フィルタ上のみあるいは全てのホトダイ
オード上に設けることが可能である。
いては、外部からの光はマイクロレンズによって集光さ
れ、色分解フィルタを通過し分光されてホトダイオード
に達し、そこで光電効果により電気信号に変換されて各
色フィルタに対応した１像信号となる。このマイクロレ
ンズは特定の色フィルタ上のみあるいは全てのホトダイ
オード上に設けることが可能である。
一方、現状のカラー固体撮像素子では、第３図に示され
るように、撮像素子１をセラミックパッケージ２内に収
納し、そのセラミックパッケージ２の光の入射する面に
は透明なガラス板３を用いて窓を開け、しかも素子の完
成段階ではセラミックパッケージ２内を完全にシールし
て外気と分離するようにしている。なお第３図において
、４は配線ワイヤ、５は外部リードである。
るように、撮像素子１をセラミックパッケージ２内に収
納し、そのセラミックパッケージ２の光の入射する面に
は透明なガラス板３を用いて窓を開け、しかも素子の完
成段階ではセラミックパッケージ２内を完全にシールし
て外気と分離するようにしている。なお第３図において
、４は配線ワイヤ、５は外部リードである。
しかるにこのような窓つきのセラミックパッケ−ジは非
常に高価で、また量産性も低いという問題があり、大量
生産と低価格化を実現するためには他の半導体で使用さ
れているような一体成形化（モールド化）、特に透明モ
ールド化が必要である。
常に高価で、また量産性も低いという問題があり、大量
生産と低価格化を実現するためには他の半導体で使用さ
れているような一体成形化（モールド化）、特に透明モ
ールド化が必要である。
ここで第４図は上述の透明モールド化を行なったカラー
固体撮像素子を示す。図において、６はシリコン基板、
７はシリコン基板６に形成されたホトダイオード、８は
アルミ配線及び遮光膜、９はシリコン基板６上にホトダ
イオード７、アルミ配線及び遮光膜８を覆って形成され
た下地膜、１０はホトダイオード７上方の下地膜９上に
形成された色分解フィルタ、１１は下地膜９上に色分解
フィルダ１０を覆って形成された中間膜、１２は色分解
フィルタ１０上方及びホトダイオード７上方の中間膜１
１上に形成された色分解フィルタ、１３は中間膜１１上
に色分解フィルタ１２を覆って形成された保護膜、１４
は色分解フィルタ１０゜１２上方の保護ｙ４１３上に形
成された集光用マイクロレンズ、１５は透明モールド部
材である。
固体撮像素子を示す。図において、６はシリコン基板、
７はシリコン基板６に形成されたホトダイオード、８は
アルミ配線及び遮光膜、９はシリコン基板６上にホトダ
イオード７、アルミ配線及び遮光膜８を覆って形成され
た下地膜、１０はホトダイオード７上方の下地膜９上に
形成された色分解フィルタ、１１は下地膜９上に色分解
フィルダ１０を覆って形成された中間膜、１２は色分解
フィルタ１０上方及びホトダイオード７上方の中間膜１
１上に形成された色分解フィルタ、１３は中間膜１１上
に色分解フィルタ１２を覆って形成された保護膜、１４
は色分解フィルタ１０゜１２上方の保護ｙ４１３上に形
成された集光用マイクロレンズ、１５は透明モールド部
材である。
しかしながら上述のように集光用マイクロレンズ１４上
に厚い透明モールド部材１５を設けるようにした場合、
その透明モールド部材１５の屈折率はそれが有機物を用
いて構成されているために、高々１．４〜１．６程度で
あり、これはマイクロレンズ材の屈折率１．４〜１．６
とほとんど同じであり、その結果マイクロレンズ１４の
集光能率が著しく損なわれるという問題が発生する。
に厚い透明モールド部材１５を設けるようにした場合、
その透明モールド部材１５の屈折率はそれが有機物を用
いて構成されているために、高々１．４〜１．６程度で
あり、これはマイクロレンズ材の屈折率１．４〜１．６
とほとんど同じであり、その結果マイクロレンズ１４の
集光能率が著しく損なわれるという問題が発生する。
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので
、透明モールド化によるマイクロレンズの集光能率低下
を防止できるモールド型撮像素子を提供することを目的
としている。
、透明モールド化によるマイクロレンズの集光能率低下
を防止できるモールド型撮像素子を提供することを目的
としている。
この発明に係るモールド型撮像素子は、撮像素子チップ
の集光レンズ表面上に、レンズよりも屈折率の大きい薄
膜を形成するようにしたものである。
の集光レンズ表面上に、レンズよりも屈折率の大きい薄
膜を形成するようにしたものである。
この発明においては、撮ｍ素子に光が入射すると、この
光はモールド部材を透過し、薄膜の高屈折性と集光レン
ズの形状とに起因して強く屈折され、広範囲の光が集光
されることとなる。
光はモールド部材を透過し、薄膜の高屈折性と集光レン
ズの形状とに起因して強く屈折され、広範囲の光が集光
されることとなる。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図及び第２図は本発明の一実施例によるモールド型
撮像素子を示す。図において、第３，４図と同一符号は
同図と同一のものを示し、１６はシリコン基板６．ホト
ダイオード７、アルミ配線及び遮光膜８１色分解フィル
タ１０，１２．各種１１１１！９． １１． １３及び
集光用マイクロレンズ１４によって構成された撮像素子
チップ、１′７は上記集光用マイクロレンズ１４の表面
上に設けられ、該マイクロレンズ１４より大きな屈折率
を有する薄膜、１５は撮像素子チップ１６及び薄膜１７
を封止する透明モールド部材である。
撮像素子を示す。図において、第３，４図と同一符号は
同図と同一のものを示し、１６はシリコン基板６．ホト
ダイオード７、アルミ配線及び遮光膜８１色分解フィル
タ１０，１２．各種１１１１！９． １１． １３及び
集光用マイクロレンズ１４によって構成された撮像素子
チップ、１′７は上記集光用マイクロレンズ１４の表面
上に設けられ、該マイクロレンズ１４より大きな屈折率
を有する薄膜、１５は撮像素子チップ１６及び薄膜１７
を封止する透明モールド部材である。
次に作用効果について説明する。
本実施例のカラー固体撮像素子において、該素子に光が
入射すると、この光はモールド部材１５中を透過し、薄
膜１７の高屈折性及びマイクロレンズ１４の凸形状に起
因して強く屈折されることから、モールド部材１５中を
透過した広範囲の光がこの薄膜１７及びマイクロレンズ
１４により集光され、これが色分解フィルタ１０．１２
を透過してホトダイオード７に達することとなる。
入射すると、この光はモールド部材１５中を透過し、薄
膜１７の高屈折性及びマイクロレンズ１４の凸形状に起
因して強く屈折されることから、モールド部材１５中を
透過した広範囲の光がこの薄膜１７及びマイクロレンズ
１４により集光され、これが色分解フィルタ１０．１２
を透過してホトダイオード７に達することとなる。
以上のような本実施例の撮像素子では、薄膜の高屈折性
及び集光用マイクロレンズの形状に起因して広範囲の光
を集光でき、その結果透明モールド化による集光能率の
低下を防止できるばかりでなく、逆に集光能率を向上で
きる。そして本件発明者の実験によれば、本発明を実施
しないモールド型撮像素子に比し、色信号出力を２０〜
４０％向上できることが確認されている。
及び集光用マイクロレンズの形状に起因して広範囲の光
を集光でき、その結果透明モールド化による集光能率の
低下を防止できるばかりでなく、逆に集光能率を向上で
きる。そして本件発明者の実験によれば、本発明を実施
しないモールド型撮像素子に比し、色信号出力を２０〜
４０％向上できることが確認されている。
また本撮像素子では、従来の素子に比してマイクロレン
ズ上に高屈折率の薄膜を形成しているのみであるので、
製造工程及び構造がそれほど複雑になることはない。
ズ上に高屈折率の薄膜を形成しているのみであるので、
製造工程及び構造がそれほど複雑になることはない。
なお上記実施例では高屈折率薄膜を、特定の色分解フィ
ルタ上に形成したマイクロレンズ表面に形成した場合に
ついて説明したが、本発明はもとより全ホトダイオード
上に形成したマイクロレンズ表面に高屈折率薄膜を形成
するようにしてもよ（、また第１図においてマイクロレ
ンズのない色分解フィルタ上、あるいはフィルタのない
ホトダイオード上に高屈折率薄膜が存在しても差支えな
く、さらにこの高屈折率薄膜はホトダイオードアレイ上
全面に形成してもよい。
ルタ上に形成したマイクロレンズ表面に形成した場合に
ついて説明したが、本発明はもとより全ホトダイオード
上に形成したマイクロレンズ表面に高屈折率薄膜を形成
するようにしてもよ（、また第１図においてマイクロレ
ンズのない色分解フィルタ上、あるいはフィルタのない
ホトダイオード上に高屈折率薄膜が存在しても差支えな
く、さらにこの高屈折率薄膜はホトダイオードアレイ上
全面に形成してもよい。
また本発明はカラー固体ｍ像素子だけではなく、マイク
ロレンズを有する白黒の撮像素子についても同様に通用
できる。
ロレンズを有する白黒の撮像素子についても同様に通用
できる。
以上のように、本発明に係るモールド型盪像素子によれ
ば、撮像素子チップの集光レンズ表面上に、レンズより
も屈折率の大きいｉ膜を形成するようにしたので、透明
モールド化によるマイクロレンズの集光能率低下を防止
できるばかりでなく、逆にこれを向上でき、しかも構造
が複雑になることもないという効果がある。
ば、撮像素子チップの集光レンズ表面上に、レンズより
も屈折率の大きいｉ膜を形成するようにしたので、透明
モールド化によるマイクロレンズの集光能率低下を防止
できるばかりでなく、逆にこれを向上でき、しかも構造
が複雑になることもないという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるモールド型撮像素子
の断面図、第２図は上記モールド型盪像素子の全体図、
第３図は従来のセラミックパッケージによる撮像素子の
全体図、第４図は従来のマイクロレンズ付盪像素子をモ
ールド化した場合の断面図である。 １４・・・マイクロレンズ、１５・・・透明モールド部
材、１６・・・Ｉｌ像棄素子ップ、１７・・・薄膜。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の断面図、第２図は上記モールド型盪像素子の全体図、
第３図は従来のセラミックパッケージによる撮像素子の
全体図、第４図は従来のマイクロレンズ付盪像素子をモ
ールド化した場合の断面図である。 １４・・・マイクロレンズ、１５・・・透明モールド部
材、１６・・・Ｉｌ像棄素子ップ、１７・・・薄膜。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）集光レンズを有する撮像素子チップと、上記集光
レンズ表面上に設けられ該レンズより大きな屈折率を有
する薄膜と、上記撮像素子チップ及び薄膜を封止する透
明モールド部材とを備えたことを特徴とするモールド型
撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256792A JPS61134061A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | モ−ルド型撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256792A JPS61134061A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | モ−ルド型撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134061A true JPS61134061A (ja) | 1986-06-21 |
Family
ID=17297502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59256792A Pending JPS61134061A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | モ−ルド型撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61134061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03280574A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JPH04233759A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| US5239412A (en) * | 1990-02-05 | 1993-08-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid image pickup device having microlenses |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP59256792A patent/JPS61134061A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239412A (en) * | 1990-02-05 | 1993-08-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid image pickup device having microlenses |
| JPH03280574A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JPH04233759A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7329856B2 (en) | Image sensor having integrated infrared-filtering optical device and related method | |
| JPS5941351B2 (ja) | カラ−用固体撮像素子 | |
| JP2000323692A (ja) | 固体撮像装置 | |
| CN1476099A (zh) | 固体摄像器件和使用该摄像器件的摄像机 | |
| JPS61134061A (ja) | モ−ルド型撮像素子 | |
| JPS5990466A (ja) | 固体撮像素子 | |
| KR100649011B1 (ko) | 광섬유를 이용한 이미지센서 | |
| JPH04343470A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS59123259A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH05343655A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04259256A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3399495B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JPS63240078A (ja) | 受光型半導体装置 | |
| JPS61154283A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH07106538A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH0541506A (ja) | マイクロレンズ付固体撮像装置 | |
| JPH01220862A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2514941B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPS60145776A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6047472A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH06132515A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH02280376A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS633457A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH05344279A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JP2838243B2 (ja) | 固体撮像素子 |