JPS61199659A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS61199659A JPS61199659A JP60040623A JP4062385A JPS61199659A JP S61199659 A JPS61199659 A JP S61199659A JP 60040623 A JP60040623 A JP 60040623A JP 4062385 A JP4062385 A JP 4062385A JP S61199659 A JPS61199659 A JP S61199659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state image
- layer
- flattening
- microlenses
- 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
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 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
- H01L31/0216—Coatings
- 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
-
- 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)
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〕
この発明は固体撮像素子に関し、特にその表面にマイク
ロレンズを付加した、カラーフィルタ直付の固体撮像素
子の性能向上に関するものである。
ロレンズを付加した、カラーフィルタ直付の固体撮像素
子の性能向上に関するものである。
第２図は、例えば特公昭５２−１７３７５号公報に記載
されているような方法で製造された、直付型カラーフィ
ルタを有する固体撮像素子の断面図である。
されているような方法で製造された、直付型カラーフィ
ルタを有する固体撮像素子の断面図である。
第２図において、１は固体撮像素子本体の基板表面に形
成された配線や受光部からなる凹凸部で、その凹部分が
受光部（画りである。また２、３はそれぞれ第１．第２
のカラーフィルタパターンで、写真製版工程で形成され
るポリマ層、水溶性レジスト層等を染色法によりそれぞ
れシアン、マゼンダに着色して形成されたものである。
成された配線や受光部からなる凹凸部で、その凹部分が
受光部（画りである。また２、３はそれぞれ第１．第２
のカラーフィルタパターンで、写真製版工程で形成され
るポリマ層、水溶性レジスト層等を染色法によりそれぞ
れシアン、マゼンダに着色して形成されたものである。
また４は下地平坦化膜、５は中間防染膜、６は保護膜で
、上記下地平坦化膜４．中間防染膜５．保護膜６はそれ
ぞれ１回の写真製版工程で形成される透明なポリマ層か
ら成っている。このようにして例えばば、フィルタパタ
ーンの持つ厚みとポリマ層の平坦化効果により、各色そ
れぞれレンズ効果を持ち、異なる集光作用を持っている
。
、上記下地平坦化膜４．中間防染膜５．保護膜６はそれ
ぞれ１回の写真製版工程で形成される透明なポリマ層か
ら成っている。このようにして例えばば、フィルタパタ
ーンの持つ厚みとポリマ層の平坦化効果により、各色そ
れぞれレンズ効果を持ち、異なる集光作用を持っている
。
又、固体撮像素子においては、その感度を向上させる方
法として直付型カラーフィルタ上にマイクロレンズ÷４
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会、予稿集第８６頁６７６参照
）。
法として直付型カラーフィルタ上にマイクロレンズ÷４
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会、予稿集第８６頁６７６参照
）。
レンズの集光作用を利用して見掛は上の受光面積（開口
率）を上げようとしたものである。
率）を上げようとしたものである。
なお上記マイクロレンズ１１はカラーフィルタパターン
上に透明なメタクリル系感光材をスピン塗布し、ｕｖｇ
光によりパターン形成して得たものである。
上に透明なメタクリル系感光材をスピン塗布し、ｕｖｇ
光によりパターン形成して得たものである。
従来の固体撮像素子は以上のように構成されており、第
３図に示したように、直付型カラーフィルタ上にマイク
ロレンズを設けた場合、平坦化層が薄いために下地基板
の凹凸が十分吸収されず、特にフィルタ部７においては
下地の影響を受け、精度の良いマイクロレンズが形成で
きず、撮像された画像にむらが生じるという問題があっ
た。また、マイクロレンズの集光作用だけでは集光能力
に限界がある等の問題点があった。
３図に示したように、直付型カラーフィルタ上にマイク
ロレンズを設けた場合、平坦化層が薄いために下地基板
の凹凸が十分吸収されず、特にフィルタ部７においては
下地の影響を受け、精度の良いマイクロレンズが形成で
きず、撮像された画像にむらが生じるという問題があっ
た。また、マイクロレンズの集光作用だけでは集光能力
に限界がある等の問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、下地の十分な平坦化を行ない精度の良いレ
ンズ形成ができるようにするとともに、マイクロレンズ
の集光作用をより大きなものにすることができる固体撮
像素子を得ることを目的とする。
れたもので、下地の十分な平坦化を行ない精度の良いレ
ンズ形成ができるようにするとともに、マイクロレンズ
の集光作用をより大きなものにすることができる固体撮
像素子を得ることを目的とする。
この発明に係る固体撮像素子は、平坦化層の厚みを、下
地の凹凸を十分平坦化できる厚みとしたものである。
地の凹凸を十分平坦化できる厚みとしたものである。
この発明においては、平坦化層が十分な厚みを有するか
ら、下地の凹凸が十分に平坦化され、マイクロレンズ屈
折面から受光部までの光路長が長くなる。
ら、下地の凹凸が十分に平坦化され、マイクロレンズ屈
折面から受光部までの光路長が長くなる。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による固体撮像素子を示し、
図において、第２図及び第３図と同一符号は同一のもの
を示す。図において、１はその表面に受光部や配線から
なる凹凸部を有する固体撮像素子本体であり、同図では
その凹凸は簡略化して示されている。また２、３は各色
のカラーフィルタパターン、５．６はポリマ層から成る
中間防染膜と保護膜で、１１は各色フィルタ上にアレイ
状に配置されたマイクロレンズを示している。また４ａ
はその下地の凹凸を平坦化するための厚いポリマ平坦化
層であり、これは透明有機材料又は無機材料からなり、
複数回の写真製版工程により形成されたものである。
図において、第２図及び第３図と同一符号は同一のもの
を示す。図において、１はその表面に受光部や配線から
なる凹凸部を有する固体撮像素子本体であり、同図では
その凹凸は簡略化して示されている。また２、３は各色
のカラーフィルタパターン、５．６はポリマ層から成る
中間防染膜と保護膜で、１１は各色フィルタ上にアレイ
状に配置されたマイクロレンズを示している。また４ａ
はその下地の凹凸を平坦化するための厚いポリマ平坦化
層であり、これは透明有機材料又は無機材料からなり、
複数回の写真製版工程により形成されたものである。
次に本実施例の作用効果について説明する。
例えば３回の写真製版工程を繰り返し透明なポリマによ
り６μｍ（２μｍ×３）程度の厚い平坦化層４ａを形成
したとき、その平坦化率、即ち段差／初期段差は、従来
のように１回の写真製版で例えば１μｍの層を形成した
ときに比べ、パターン寸法５μｍの凹パターンで約１／
１３．１０μｍの凹パターンで約１１５となり、大幅な
平坦化の効果がある。
り６μｍ（２μｍ×３）程度の厚い平坦化層４ａを形成
したとき、その平坦化率、即ち段差／初期段差は、従来
のように１回の写真製版で例えば１μｍの層を形成した
ときに比べ、パターン寸法５μｍの凹パターンで約１／
１３．１０μｍの凹パターンで約１１５となり、大幅な
平坦化の効果がある。
このように本実施例では下地基板の凹凸の大幅な平坦化
が達成されているので、精度の良いマイクロレンズ形成
が可能となる。一方、同様のプロセスでマイクロレンズ
を形成したとき、本実施例ではマイクロレンズ屈折面か
ら受光部までの光路長が長くなっているので、マイクロ
レンズの集光作用が大きくなり、上記従来例に比べ感度
上昇において約２倍程度の効果がある。
が達成されているので、精度の良いマイクロレンズ形成
が可能となる。一方、同様のプロセスでマイクロレンズ
を形成したとき、本実施例ではマイクロレンズ屈折面か
ら受光部までの光路長が長くなっているので、マイクロ
レンズの集光作用が大きくなり、上記従来例に比べ感度
上昇において約２倍程度の効果がある。
また、本実施例においては、第２図における従来例で示
したように、各色の色フィルタがそれぞれレンズ効果を
持つので、そのレンズ効果も活かすことができ、良好な
色バランスを保つことができる。
したように、各色の色フィルタがそれぞれレンズ効果を
持つので、そのレンズ効果も活かすことができ、良好な
色バランスを保つことができる。
なお、上記実施例では厚い平坦化層を直付のカラーフィ
ルタを付加する前に設け、その平坦化率を向上させたが
、更に、中間防染膜（第１図の５）や保護膜（第１図の
６）を部分的に厚くすることにより、フィルタ部分８〜
１０と７との段差を平坦化するようにしても良く、該段
差の平坦化によるマイクロレンズのパターン形成精度の
向上や光路長を大きくしたことによるレンズ効果の増大
は同様に得られる。
ルタを付加する前に設け、その平坦化率を向上させたが
、更に、中間防染膜（第１図の５）や保護膜（第１図の
６）を部分的に厚くすることにより、フィルタ部分８〜
１０と７との段差を平坦化するようにしても良く、該段
差の平坦化によるマイクロレンズのパターン形成精度の
向上や光路長を大きくしたことによるレンズ効果の増大
は同様に得られる。
また、上記実施例では厚い平坦化層を透明ポリマを用い
て形成した場合について説明したが、ここで用いる材料
については透明でパターン形成が可能な材料であれば何
であってもよい。
て形成した場合について説明したが、ここで用いる材料
については透明でパターン形成が可能な材料であれば何
であってもよい。
以上のように、この発明に係る固体撮像素子によれば、
下地の凹凸を、厚い平坦化層により十分に平坦化するよ
うにしたので、精度の良いマイクロレンズ形成が可能と
なり、また光路長が大きくなったことによりマイクロレ
ンズによる集光作用が増大する効果がある。
下地の凹凸を、厚い平坦化層により十分に平坦化するよ
うにしたので、精度の良いマイクロレンズ形成が可能と
なり、また光路長が大きくなったことによりマイクロレ
ンズによる集光作用が増大する効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による厚い平坦化層を持つ
マイクロレンズを付加されたカラーフィルタ直付の固体
撮像素子の断面図、第２図は従来のカラーフィルタ直付
型の固体撮像素子の断面図、第３図は上記固体撮像素子
にマイクロレンズを付加した従来例の断面図である。 図において、２．３はカラーフィルタパターン、４ａは
厚い平坦化層、７〜ＩＯはフィルタ部分（カラーフィル
タ）、１１はマイクロレンズ、ｌは固体撮像素子本体の
凹凸部分である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
マイクロレンズを付加されたカラーフィルタ直付の固体
撮像素子の断面図、第２図は従来のカラーフィルタ直付
型の固体撮像素子の断面図、第３図は上記固体撮像素子
にマイクロレンズを付加した従来例の断面図である。 図において、２．３はカラーフィルタパターン、４ａは
厚い平坦化層、７〜ＩＯはフィルタ部分（カラーフィル
タ）、１１はマイクロレンズ、ｌは固体撮像素子本体の
凹凸部分である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）表面に凹凸を有する固体撮像素子本体上に形成さ
れた、下地を平坦化するための平坦化層と、該平坦化層
上に配置されたカラーフィルタと、該カラーフィルタ上
に配置されたマイクロ集光レンズとを備えたことを特徴
とする固体撮像素子。 - （２）上記平坦化層は下地の凹凸を十分平坦化できる厚
みを有するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040623A JPS61199659A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60040623A JPS61199659A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199659A true JPS61199659A (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=12585661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60040623A Pending JPS61199659A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199659A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013670A (en) * | 1986-09-18 | 1991-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter |
| GB2246880A (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-12 | Samsung Electronics Co Ltd | A colour filter and a method of manufacturing the same |
| US5132251A (en) * | 1990-12-31 | 1992-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for manufacturing a color filter |
| US5230972A (en) * | 1990-08-10 | 1993-07-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing a color filter |
| US5426058A (en) * | 1991-07-12 | 1995-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing solid-state imaging device |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP60040623A patent/JPS61199659A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013670A (en) * | 1986-09-18 | 1991-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter |
| GB2246880A (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-12 | Samsung Electronics Co Ltd | A colour filter and a method of manufacturing the same |
| US5230972A (en) * | 1990-08-10 | 1993-07-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing a color filter |
| US5132251A (en) * | 1990-12-31 | 1992-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for manufacturing a color filter |
| US5426058A (en) * | 1991-07-12 | 1995-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing solid-state imaging device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR960000223B1 (ko) | 고체촬상장치 및 그 제조방법 | |
| US8097890B2 (en) | Image sensor with micro-lenses of varying focal lengths | |
| US5605783A (en) | Pattern transfer techniques for fabrication of lenslet arrays for solid state imagers | |
| TW417309B (en) | Color microlenses and a method for creating | |
| US6737719B1 (en) | Image sensor having combination color filter and concave-shaped micro-lenses | |
| KR960016178B1 (ko) | 고체촬상장치 및 그 제조방법 | |
| CN1574381A (zh) | 具有用沟槽结构分隔的微透镜阵列的图象传感器及制造方法 | |
| US6417022B1 (en) | Method for making long focal length micro-lens for color filters | |
| KR20070102629A (ko) | 렌즈 어레이 및 상기 렌즈 어레이를 제작하기 위한 방법 | |
| JPH05134109A (ja) | カラーフイルタの製造方法 | |
| CN101206395A (zh) | 图像传感器及其制造方法 | |
| KR100223853B1 (ko) | 고체촬상소자의 구조 및 제조방법 | |
| KR20000077374A (ko) | 고화질을 가진 고체촬상장치 및 그의 제조 방법 | |
| JPS6167003A (ja) | カラ−イメ−ジセンサ− | |
| JPS61199659A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH09116914A (ja) | 固体撮像素子用カラーフィルタおよびその製造方法 | |
| JP2002314058A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP2678074B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH01270362A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| KR100788596B1 (ko) | 이미지 소자의 제조 방법 | |
| EP0661757B1 (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
| JPH03190168A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| US20090152661A1 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
| KR970054303A (ko) | Ccd 고체촬상소자의 제조방법 | |
| JPH06302794A (ja) | 固体撮像素子の製法 |