JPS6158802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、固体カラー撮像素子に関し、さらに
詳述すれば、カラー・フイルタを備えた固体撮像
素子に関するものである。

〔発明の背景〕

最近、工業用あるいは家庭用のVTRの普及に
伴つて、小型、軽量で使い易いテレビカメラの需
要が高まつてきている。そこで、半導体集積回路
（一般にICまたはLSI）を使用した固体テレビカ
メラが注目されている。この固体テレビカメラ
は、従来の撮像管の面板および電子ビーム発生部
分がIC基板に置き換わつて、独立した固体撮像
素子になつている。これは電子ビームを使用しな
いため、安定性がよく、消費電力が少なく、取り
扱いが簡便であるなどの点で撮像管より優れてお
り、次代のテレビカメラとして期待されている。

この固体撮像素子は層状に形成され、半導体基
板部分と、カラー・フイルタ部分とからなつてい
る。

カラー・フイルタに、補色フイルタを使用する
場合、シアン、イエロー、緑、白の４組を使つて
色再現を計る方式が一般にとられる。その場合、
第２図に示すごとく、緑は、シアン１とイエロー
２の積層によつて製作する（例えばJournal of
the SMPTE79、326〜330.1970.April）。

なお、第２図は従来の固体撮像素子の要部断面
図である。

図において、６はマトリツクス状に配列された
受光領域が設けられた半導体基板で各受光領域が
絵素を構成している。各受光領域４の間には信号
読出し回路領域５が設けられ、それらを含む半導
体基板６上に、カラー・フイルタ１，２を含む混
色防止膜３が設けられ、各カラー・フイルタ１，
２は少なくとも２個の絵素に対応している。

一般に、フイルタは、ゼラチン、ポリビニル・
アルコール等の水溶性ホトレジストを使用し、こ
れを、マスクを通して露光し、現像してパターン
化し、その後、所定の染色液に浸漬して染色す
る。第１色目のパターンを形成した後、染色液に
よつて染色されない有機物によつて被覆した後、
同一工程を繰り返すことによつて、第２色目のフ
イルタ・パターンを形成する。

補色カラー・フイルタがこのように二つの絵素
にまたがつているのは、信号読出し回路領域５の
上にもカラー・フイルタを形成することによつて
信号読出し回路領域５に入射する光の量を軽減す
るためである。しかしながら、このように補色カ
ラー・フイルタが二つの絵素にまたがることは混
色やかぶりを惹き起すという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、混色やかぶりを惹き起すこと
がない補色フイルタを備えた固体カラー撮像素子
を提供することである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明による固体
カラー撮像素子は、マトリツクス状に配列された
受光領域を有する半導体基板と、該半導体基板上
に形成された補色型カラー・フイルタとからな
り、同一種類の補色カラー・フイルタが互に隣接
する二つの絵素上に設けられる場合であつても、
補色カラー・フイルタが絵素毎に独立して設けら
れていることを要旨とする。すなわち、本発明に
よる固体カラー撮像素子においては、読出し回路
領域への光の入射は補色カラー・フイルタ以外の
手段、具体的には黒色フイルタまたはAl等の金
属フイルタによつて防止し、カラー・フイルタの
パターンは必要な部分のみを覆う。通常、カラ
ー・フイルタ形成前の固体撮像素子の表面はAl
等の光反射率の大きい表面となつているから、そ
の上にカラー・フイルタの染色媒体の微細パター
ンを形成すると、この光散乱によつて、かぶりが
生じやすい。したがつて、カラー・フイルタのパ
ターンが必要な部分のみを覆い、可能な限り小さ
いことが望ましいことは言うまでもない。

〔発明の実施例〕

以下、実施例により説明する。

2/3インチMOS型カラー撮像素子のカラー・フ
イルタをオン・ウエハ法によつて製作した。第１
図はその主要部の断面図で、第１図中第２図と共
通する引用番号は第２図に用いられた引用番号と
同一のまたは類似する部分を示し、７は黒色フイ
ルタである。この場合、カラー・フイルタの構成
はシアンと黄の２色で、シアン、黄の重なり部分
によつて緑を、シアン、黄単体の部分でそれぞれ
の色を、また、シアンも黄もともにない部分によ
つて白を構成させた。本実施例では、２絵素にま
たがるカラー・フイルタを１絵素毎に分解し、光
センサ端部より2.7μｍ大きく設計した。カラ
ー・フイルタを製作し、各絵素の分光特性、かぶ
り量を評価した。その結果、カラー・フイルタの
分光特性は第２図に示すものと第１図に示すもの
との間に変化はなく、第１図に示す素子における
白部へのシアン、黄のかぶり量は第２図に示す素
子におけるかぶり量の約半分であつた。

〔発明の効果〕

上記のように本発明による固体カラー撮像素子
は、マトリツクス状に配列された受光領域を有す
る半導体基板と、該半導体基板上に形成された補
色型カラー・フイルタとからなり、同一種類の補
色カラー・フイルタが互に隣接する二つの絵素上
に設けられる場合であつても、補色カラー・フイ
ルタが絵素毎に独立して設けられているために、
かぶりが少ない固体カラー撮像素子を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体カラー撮像素子の主
要部の断面図、第２図は従来の固体カラー撮像素
子の主要部の断面図である。 １……カラー・フイルタ（シアン）、２……カ
ラー・フイルタ（黄）、３……混色防止保護膜、
４……受光領域、５……信号読出し回路領域、６
……半導体基板、７……黒色フイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マトリツクス状に配列された受光領域（絵
   素）を有する半導体基板と、該半導体基板上に形
   成された二種類の補色型カラー・フイルタとから
   なり、同一種類の補色カラー・フイルタが互に隣
   接する二つの絵素に対応し、かつ独立して設けら
   れ、その一つは他の種類の補色型カラー・フイル
   タと同一絵素に対応し、かつ重なるように設けら
   れていることを特徴とする固体カラー撮像素子。