JPS6348234B2 - - Google Patents

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JPS6348234B2
JPS6348234B2 JP53101179A JP10117978A JPS6348234B2 JP S6348234 B2 JPS6348234 B2 JP S6348234B2 JP 53101179 A JP53101179 A JP 53101179A JP 10117978 A JP10117978 A JP 10117978A JP S6348234 B2 JPS6348234 B2 JP S6348234B2
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JP
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color
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JP53101179A
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JPS5527778A (en
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Junichi Nishizawa
Zenichi Kyasu
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体カラー撮像装置に関し、特に
色分離機能を組み込んだ半導体カラー撮像装置に
関する。
近年半導体撮像装置は、著しい発展を続けてお
り、その性能は従来の撮像管(ビジコン,イメー
ジオルシコン他)に迫つてきている。カラー撮像
のためには色分離機能を欠かすことはできず、そ
の最も簡単な型式は撮像装置入射前に色分解を行
つておくものである。しかしながら、色分離機能
を別個に設けることは光学系の複雑化、大型化、
高価格化を招いて固体撮像装置の簡便さの特徴を
打消すと同時に使用中の機械的ずれによる色ずれ
による色ずれの可能性を招き望ましくない。従つ
て色分離機能を撮像装置と1体化することが望ま
れており、すでにそのような構成のものも発表さ
れている(松下電器色フイルタ付MOS型撮像装
置)。
しかしながら今までに発表されているものは、
3色分解の方法が複雑であり、複雑な電気的処理
を終て3色分解を達成するものであつた。そのた
め電気的処理を行なう回路系が複雑化すると共
に、高集積度を実現するには製作工程にも高精度
の制御が要求される欠点を有していた。
本発明の目的は各絵素が簡単な色構成の光学フ
イルタを備え、単純な電気的処理で3色分離が行
なえる半導体カラー撮像装置を提供することであ
る。
本発明の他の目的は各絵素が保護膜の作用を兼
ねた光学フイルタを備えた半導体カラー撮像装置
を提供することである。
本発明の1実施例によれば、撮像装置の半導体
材料としてシリコンを用い、各絵素上に形成する
多層膜フイルタの誘電体材料として半導体保護
(安定化)材料として用いられる酸化シリコンと
窒化シリコンとを用いる。保護膜としての酸化シ
リコン、窒化シリコンの性質はよく知られている
ので説明を省略する。誘電体としての酸化シリコ
ン(SiO2)、および窒化シリコン(Si3N4)の性
質は製法によつて変化はするが、通常の方法で作
成した薄膜の可視領域での屈折率nはそれぞれ
1.48付近1.97付近にある。さらにシリコン基板上
への付着力は強固で、かつ堆積条件を制御するこ
とによつて√(3 4)≒n(SiO2)とすること
もできる。従つて誘電体多層膜材料としての酸化
シリコン、窒化シリコンの組み合わせは非常に優
れているといえる。今n(SiO2)=1.48、n
(Si3N4)=2.19として説明をつづける。光学厚
λ0/4の交互多層膜の反射率は近似的に 1−4(nL/nH2mnS/nH で与えられる。基板をシリコンとしてnS=n(Si)
=3.4、nH=n(Si3N4)=2.19、nL=n(SiO2)=
1.48とすると、層数(2m+1)を9層としたと
きの反射率が約0.73、11層としたときの反射率が
約0.88、13層としたときの反射率が約0.94、15層
としたときの反射率が約0.97となる。さらに層数
を増せば反射率がさらに高くなることは明らかで
ある。
また反射領域の幅Δλは近似的に Δλ/λ0=4/πsin-1(nH−nL/nH+nL) で与えられる。nH=2.19、nL=1.48の組み合わせ
では、Δλ/λ0≒0.25となる。たとえば、5200Aに
反射領域の中心λ0を設定すると反射領域の幅Δλ
は約1300Aとなり、約4630Aから約5930Aが反射
領域となる。従つて選択的に緑色(G)を反射し、青
色(B)および赤色(R)を透過するフイルタができ
る。
同様に青色反射フイルタ、赤色反射フイルタを
作つて3者を組み合わせることにより(B+G)
信号、(B+R)信号、(G+R)信号および(B
+G+R)信号を得ることができる。これらの信
号に簡単な論理演算を行なうことにより青(B)信
号、緑(G)信号、赤(R)信号を得ることができ
る。
上の説明では屈折率として、nH=2.19、nL
1.48を採用したため反射領域の幅が約0.25となつ
たが、nH≒2.0、nL≒1.42とすると反射領域の幅は
約0.22となり、また製作上の条件を押えやすい、
nH=1.97、nL=1.46とすると少々ミスマツチがあ
るが反射領域の幅は約0.19となる。このように酸
化シリコンと窒化シリコンとの組合わせで可視領
域をほぼ理想的に3分割することができる。
他に表面保護を兼ねるフイルタ材料として用い
ることのできるものは酸化アルミニウム、窒化ア
ルミニウム、透明絶縁樹脂、酸化度や窒化度の異
なるシリコン酸化物、シリコン窒化物、および他
の半導体の酸化物、窒化物等がある。半導体表面
の保護を別にすれば材料の選定はさらに広がり、
光学フイルタでよく用いる(ZnS,MgF2または
CaF2)その他の組み合わせも用いることができ
る。
3色分割の方法は上記の如く反射領域で1つの
色を取り徐くものの他、各絵素に単1色を透過さ
せるハンドパスフイルタにしてもよい。透過領域
巾に問題があるフアブリペロ型バンドパスフイル
タでパスバンドを広くするようにマルチキヤビテ
イ型にする方法、および構成がやや複雑になるが
ローパスフイルタとハイパスフイルタの組合わせ
で中間にパスバンドを残す方法、使用材料の吸収
を用いてある領域の光を吸収させてしまう方法、
およびこれらの組合わせ等によつて3原色のバン
ドパスフイルタが作成できる。
第1図a,bは本発明の1実施例による半導体
カラー撮像装置の製作工程中の上面図および断面
図であり、cは製作工程終了後の断面図である。
第1図aに見られるように半導体チツプ内には絵
素1,2,3,…,1,2,3,
…,1,2,3,…が形成されており、各
絵素は第1図bに示すようなユニポーラトランジ
スタ型構造を有する。第1図aで横方向に延びて
いる広い領域がそれぞれのフイルタ部分であり、
各フイルタ部分間の狭い領域は隣接する色フイル
タが互いに重なつている領域である。第1図bを
参照すると、各絵素上に3原色のうちの所定の1
色を反射する光学フイルタが形成されている。各
フイルタは高屈折率材料としてSi3N4、抵屈折率
材料としてSiO2を用い、λ0/4を基本光学厚と
して11層を積層し、所定の波長域で約90%近い反
射率を得ている。第11層のSi3CN4層上には、さ
らに第12層としてλ0/2のSiO2膜を形成し反射
防止膜としてある。SiO2膜およびSi3N4膜の形成
は電子ビーム蒸着かCVD(chemical vapor
deposition)であるいはその他の方法で交互堆積
を行なうのがよい。λ0/4交互層の基本構成に修
正を加えれば透過領域のリツプル成分を減少で
き、フイルタのパフオーマンスを改善できる。光
学フイルタを形成した後、コンタクトホールをあ
けて主電流電極を形成する。さらにゲート領域の
1部分上のフイルタをエツチして取り去り、ゲー
ト領域を露出し、露出したゲート領域表面に熱酸
化膜を約1000〜2000A形成し、その上にゲート電
極を形成して第1図cの構造を得る。第1図cを
参照して、各絵素の構造を説明する。P型基板1
上に埋込み電極となるn+型領域2を形成し、そ
の上にn-型領域3が形成されている。n-型領域
3内にP+型制御領域4とn+型電極領域5が形成
され、n+型領域5にはオーム性電極5′が、P+
領域4上には絶縁電極4′が形成されている。電
極形成部以外の表面には反射防止膜7を備えた高
反射多層膜フイルタ6が形成されている。
反射領域外の光が上面より入射すると、制御領
域4周辺の光学的活性領域で吸収され、ペア生成
を起す。1方の極性のキヤリア(この場合正孔)
は光学的活性領域の電位勾配に従つて移動して制
御領域4に蓄積される。蓄積した電荷によつて制
御領域4の電位が変化し主電流を制御する。この
ようにして反射領域外の入射光の強度を検出でき
る。の絵素には青(B)を除く緑(G)と赤(R)の光
が入射するので(G+R)信号が得られる。同様
にしての絵素からは(B+R)信号、の絵素
からは(B+G)信号が得られる。
,,の各絵素からの信号の和を取ること
により(B+G+R)信号を得、各絵素からの信
号を引算することによつてB信号,G信号,R信
号を得ることができる。同様のことを画像面で行
なうことによりカラー撮像が行なえる。信号処理
の電気系は上記説明と通常の回路技術から容易に
理解されるであろうから説明を省略する。
上記実施例では上面入射型ユニポーラフオトト
ランジスタを用いたが受光面に光学フイルタを設
ければ上面入射、背面入射を問わず、またフオト
センサもメモリ機能を持つ必要がなければユニポ
ーラ型フオトセンサに限らずフオトダイオード
型、CCD型、バイポーラフオトトランジスタ型
とすることができる。1例としてフオトダイオー
ド型フオトセンサとMOS型検出素子を用いた例
を第2図に示す。
第2図において、n型基板11とP+型領域1
2とがフオトダイオードを形成し、P+型領域1
5が電流取出し領域となつている。すなわちP+
型領域12,15とn型領域11が、絶縁電極1
4′主電流電極15′と共にMISトランジスタを形
成する。多層膜フイルタ16、反射防止膜17は
第1図のものと同様である。
以上の実施例では多層膜フイルタが所定の1色
に相当する光を反射する構成を用いたため、電気
的処理を介してB,G,R各信号を取り出した。
各フオトセンサが各1色のみを受光するようにす
れば、各絵素から直接B,G,R各信号を取り出
すことができる。このタイプの実施例を第3図に
示す。
この実施例ではバンドパスフイルタを構成する
のにローパスフイルタ18とハイパスフイルタ1
9を用い、パスバンドの反射防止膜17をその上
に形成している。ローパスフイルタ18は(H/
2,L,H/2)を基本スタツクとし、ハイパス
フイルタ19は(L/2,H,L/2)を基本ス
タツクとしている。両者の間に整合層を加えると
パフオーマンスを改善できる。本実施例のフオト
センサは第3図bに見られるような変形MIS構造
で、2相制御のシフトレジスタを構成している。
以上の説明で明らかなように本発明の半導体カ
ラー撮像装置は各フオトセンサ上に特定の色の光
を反射もしくは透過させる光学フイルタを備えた
ものであり、簡単な電気的処理で色分解した信号
が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,cは本発明の1実施例を説明す
るための上面図および断面図であり、第2図は本
発明の他の実施例を示す断面図であり、第3図
a,bは本発明のさらに他の実施例を示す断面図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 色分離機能を有する部分と、光を電気信号に
    変換する部分と、電気信号を処理して、色別の電
    気信号を取り出す部分とを少なくとも有する半導
    体カラー撮像装置において、光を電気信号に変換
    する部分が、シリコンを主成分とする単一の半導
    体チツプに配列された複数個のフオトセンサから
    構成され、色分離機能を有する部分が、窒化シリ
    コンと酸化シリコンとの多層膜で構成され、前記
    フオトセンサ上に一体に形成された特定の色の光
    を反射もしくは透過する光学フイルタであること
    を特徴とする半導体カラー撮像装置。 2 ブルーのみを反射する光学フイルタを有する
    第1のフオトセンサとグリーンのみを反射する光
    学フイルタを有する第2のフオトセンサとレツド
    のみを反射する光学フイルタを有する第3のフオ
    トセンサとを少なくとも有し、第1、第2、第3
    のフオトセンサの信号の和をとることによりブル
    ー、グリーン、レツドの信号の和を得、第1、第
    2、第3それぞれのフオトセンサからの信号を引
    算することによつてブルー、グリーン、レツドの
    それぞれの信号を得る電気回路を有することを特
    徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の半導体
    カラー撮像装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069376A1 (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及びこれを用いたカメラ
JP2007219515A (ja) * 2006-02-13 2007-08-30 Samsung Electronics Co Ltd カラーフィルタ、カラーフィルタアレイ及びその製造方法、並びにイメージセンサー
JPWO2014033784A1 (ja) * 2012-08-30 2016-08-08 パイオニア株式会社 光学フィルターの製造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814569A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Olympus Optical Co Ltd カラ−撮像装置
US4831628A (en) * 1983-07-27 1989-05-16 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Denices fabricated using method of selective area epitaxial growth using ion beams
JPH03151847A (ja) * 1989-11-09 1991-06-28 Ishida Tekkosho:Kk 塊粒状調味料
US9239484B2 (en) 2010-11-10 2016-01-19 Sharp Kabushiki Kaisha Display device substrate and method for fabricating same, and display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140029A (ja) * 1974-09-30 1976-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPS5347227A (en) * 1976-10-08 1978-04-27 Eastman Kodak Co Color picture forming device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140029A (ja) * 1974-09-30 1976-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPS5347227A (en) * 1976-10-08 1978-04-27 Eastman Kodak Co Color picture forming device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005069376A1 (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及びこれを用いたカメラ
JP2007219515A (ja) * 2006-02-13 2007-08-30 Samsung Electronics Co Ltd カラーフィルタ、カラーフィルタアレイ及びその製造方法、並びにイメージセンサー
JPWO2014033784A1 (ja) * 2012-08-30 2016-08-08 パイオニア株式会社 光学フィルターの製造方法

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