JPS62262001A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビデオカメラ等に使用されるカラー固体撮像
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のカラー固体撮像装置は、固体撮像索子の上に接着
剤を用いて色分割フィルタを貼ったり、あるいは、固体
撮像素子の受光面上に色分離フィルタを直接形成してカ
ラー化している。

従来のカラー固体撮像装置について、第２図により説明
する。同図はモノクロームの固体撮像素子の受光面上に
１色分離フィルタを直接形成したカラー固体撮像装置の
断面図で、３種類の色分離フィルタ１ａ、１ｂおよび１
ｃがそれぞれ中間膜２ａ　、　２ｂおよび２ｃで覆われ
て、モノクロームの固体撮像素子のペース膜３の上に順
次積層する形で形成されている。モノクロームの固体撮
像索子は、パッシベーション膜４の下に、遮光用アルミ
ニウム５で遮光された２個のポリシリコン電極６および
７が酸化膜８の中に形成され、この酸化膜８の下に、光
電変換素子９および上記のポリシリコン電極６および７
が転送電極となるＣ　ＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐ
ｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）　１０が形成されている。

このような構成のカラー固体撮像装置の動作を説明する
。カラー固体撮像装置に光が照射されると、色分離フィ
ルタｌａ、ｌｂおよび１ｃによって濾過された限定され
た波長帯域の光が、それぞれの光電変換素子９に照射さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のようにモノクロームの固体撮像素
子の受光面に直接形成したり、あるいは接着剤を用いて
貼り合わせる色分離フィルタは、主に有機材料からなる
ため、カラー固体撮像装置のパッケージ封止温度が制限
されるという問題があった。

パッケージの信頼性を高くするには、パッケージ封止温
度を高く設定する方が良く、例えば、フリットシールは
、４００℃以上の温度で封止する必要があり、この場合
には有機材料のフィルタは使用できない。

本発明は上記の問題点を解決するもので、耐熱性の色分
離フィルタからなるカラー固体撮像装置を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために、本発明は、色分離フィ
ルタを光吸収膜の膜厚に差を設けた純粋の無機材料で形
成するものである。

（作　用） この構成は、光の波長により光吸収膜材料の光吸収係数
が異なることを利用して色分離を行わせたものである。

光が物質に入射されると、次式に従って減衰する。

Ｉ　（ｚ）　＝　Ｉ　（ｏ）ｅｘｐ（−ａ　ｚ）ここで
、　　２：　光の入射面からの深さα　：　光吸収係数 Ｉ　（ｏ）　：深さ０における光強度 Ｉ　（ｚ）　：深さ２における光強度 すなわち、光吸収膜材料の光吸収係数は光の波長により
異なるので、光吸収係数の大きい波長の光は入射面から
浅い所で吸収されてしまうことになる。この効果を利用
し、光吸収係数の小さい波長の光を検出する光電変換素
子の上には厚い光吸収膜を設＜’ｔ、光吸収係数のより
大きい波長の光を検出する光電変換素子の上には薄い光
吸収膜を設けるか、あるいは光吸収膜を設けないことに
よって色分離を行うことができる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図により説明する。同図は本発
明によるカラー固体撮像装置の断面図で。

第２図に示した従来例と同じ構成部品には同一記号を付
し、その説明を省略する。

本発明によるカラー固体撮像装置は、受光面にパッシベ
ーション膜４を形成する前に、まず、ＬＰＧＶＤ（減圧
化学的気相成長法）によりポリシリコン膜を形成した後
、全面にフオトレジス１〜を塗布する。次に、光りソグ
ラフィ法により、光電変換素子９ａの上を除いてフォ１
−レジス１へを除去し、残したフォ１−レジス１−をマ
スクとして利用し、上記のポリシコン膜をエツチングす
る。次に、残っているフォＩ−レジストを除去すると、
光電変換素子９ａの上面に光吸収膜１１ａが形成される
。

その後、同様な工程を繰返し、光吸収膜１１ｂおよびｌ
ｌｃを順次形成する。その際、ＬＰＧＶＤによりポリシ
コン膜の厚さに段差を設けることにより、光吸収膜１１
ａ、ｌｌｂおよびｌｌｃの厚さをそれぞれ１００００人
、５０００人および０人とすると、それぞれ赤色透過フ
ィルタ、青色遮断フィルタおよび金色透過フィルタとな
る。

このような構成のカラー固体撮像装置の動作について説
明する。カラー固体撮像装置に光が照射されると、光吸
収膜１１ｃおよびｌｌｂの下の光電変換素子９ｃおよび
９ｂの信号電荷の差によって青色信号が、光吸収膜１１
ｂおよびｌｌａの下の光電変換素子９ｂおよび９ａの信
号電荷の差によって緑色信号が、また、光吸収膜１．１
ａの下の光電変換素子９ａの信号電荷によって赤色信号
がそれぞれ取り出される。

なお、本実施例では光吸収膜１１ａ、ｌｌｂおよびｌｌ
ｃの材料としてポリシリコンとしたが、これに限定する
ものでなく、光の波長により光吸収係数の異なる性質を
持つ材料ならば何でもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、受光面上に形成
する光吸収膜の厚さを変化させることにより、光の波長
による光吸収係数の相異を利用してフィルタとすること
ができる。また、光吸収膜は、ＬＰＣＶＡ技術、光りソ
プラノィ技術を用いて精度良く、シかも低温で形成する
ことができ。

さらに、光吸収膜をパッシベーション膜の下に形成する
ため、パッシベーション膜を平滑化する必要がない。

さらに、光吸収材料として無機材料が使用できるので、
パッケージ封止温度を高温にすることが可能となり、安
価で信頼性の高いカラー固体撮像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー固体撮像装置の断面図、第
２図は従来のカラー固体袋ｆｆｌ撮像の断面図である。 Ｉａ、ｌｂ、Ｉｃ　−色分離フィルタ、２ａ、２ｂ、２
ｃ・・・中間膜、　３　・・・ベース膜、　４・・・パ
ッシベーション膜、　５　・・・遮光用アルミニウム、
　６，７　・・・ポリシリコン電極、　８・・・酸化膜
、　９．９ａ、９ｂ、９ｃ・・・光電変換素子、１０−
　ＣＣＤ、　　ｌｌａ、ｌｌｂ、１ｉｅ−光吸収膜。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の光電変換素子の上方に形成された厚さの
   異なる光吸収膜によって、色分離フィルタとしたことを
   特徴とするカラー固体撮像装置。
2. （２）光吸収膜が同一材料で形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載のカラー固体撮像
   装置。
3. （３）光吸収膜の上にパッシベーション膜が形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第
   （２）項記載のカラー固体撮像装置。